梁拱组合体系桥吊杆张拉控制

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1、88桥梁结构城市道桥与防洪2014年5月第5期梁拱组合体系桥吊杆张拉控制于太乐，王世界，周敏，沈洲。，段世强z(1．大连理工现代工程检测有限公司，辽宁大连，116023；2．中铁一局桥梁工程有限公司，河南洛阳471300)摘要：梁拱组合体系桥充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性及其组合作用，结构受力较为复杂，为使成桥内力及线性符合设计要求，吊杆张拉控制非常重要。为避免多次张拉，利用有限元计算软件MIDASCIVIL建立全桥施工阶段模型，据现场实测不断对理论模型进行修正。假定吊杆初张力及张拉顺序，进行正装迭代分析，比选吊杆张拉最佳方案。在吊杆

2、张拉过程中利用频率法测量吊杆索力变化，对主梁及拱肋应力应变、主梁及拱肋变形进行同步监测。实践证明，根据优化方案进行吊杆张拉，可以满足拱肋、主梁受力及线性要求，成桥后索力与设计索力在误差允许范围之内，避免了吊杆多次张拉调整。关键词：拱桥；吊杆；索力；迭代法；频率法；施工控制中图分类号：u448．22文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)o5—0088—03次为13#一15#，西拱肋为10#～12#，吊杆长度为8．0前言104～14．076m，水平倾角为40．887。69．932。。吊近年来，随着生产技术的发展，梁拱组合体系

3、杆张拉端均设置在主梁端。桥得到了广泛的应用。梁拱组合体系桥梁受力复施工顺序：满堂支架拼装主梁一主梁上满堂杂，吊杆张拉过程将会对全桥内力状态产生影响，支架浇筑拱肋一拆除梁上拱肋支架进行吊杆张张拉控制显得尤为重要。如何合理安排吊杆张拉拉一拆除满堂支架及临时墩一桥面铺装成桥。顺序及实现一次张拉，避免繁琐的调整吊杆内力，2数值分析具有非常现实的意义。桥梁施工过程模拟分析方法一般可以分为正装计算法、倒装计算法、无应力2．1模型建立状态法，其中，倒装计算法无法考虑结构的时差效采用MIDAS有限元分析软件进行建模。吊杆应影响『l1。本文用MIDASC

4、IVIL建立全桥施工阶段采用只受拉桁架单元，其余采用梁单元。全桥建模模型，进行正装分析，优化吊杆张拉方案。在吊杆使用了1455个节点，1120个单元，包括1105个梁张拉过程中对吊杆索力、拱肋及主梁应力应变状单元和15个桁架单元。建立全桥模型如图1所示。态、拱肋及主梁变形进行监测，将现场实测数据与理论计算进行比较分析。1项目概况伊龙路跨伊河大桥工程主桥结构采用单索面梁拱组合体系，主桥跨径布置为60m+120m+50m=230m，桥宽32m，主桥主梁为混合梁，梁上图1有限元模型三段分别为左边拱、主拱肋及右边拱。各段拱肋均通过施工过程中参数

5、识别，对材料的弹性模呈三角形布置，拱肋直线段为箱形断面，与桥面相量、主梁及拱肋温度场等进行修正。对每根吊杆张接部分渐变为实心矩形断面，各拱顶圆弧段为实拉过程分别建立施工阶段，假定吊杆张拉力及张心断面。拉次序，本次预设张拉力作用下吊杆内力与设计目全桥共设置吊杆15根，采用钢铰线整束挤压标索力比较，如果差值较大，不在规范允许范围之拉索。主拱肋采用15—31型，共9根，吊杆长度为内，则以差值与本次张拉力叠加作为下次张拉力，33．046～49．937m，吊杆编号从东到西依次为反复进行正装迭代直至成桥索力满足设计要求f21。1#～9#，水平倾角为

6、40．57。～89．104。；边拱肋采用数学表达式为：l5—25型，共6根，东边拱肋吊杆编号从东到西依l[]一[]I≤K·[](1)收稿日期：2013—12—19式(1)中：[]为第次吊杆张拉完毕后吊杆内力作者简介：于太乐(1987一)，男，辽宁大连人，硕士，助理工程师从事桥梁检测工作。矩阵；【]为设计目标索力矩阵；K为规范允许误90桥梁结构城市道桥与防洪2014年5月第5期由能量法得到短杆铰接、固接两种边界条件下应力监测断面，每个控制截面均在上、下侧沿拱轴张拉力与基频厂的关系。方向布设埋入式应变计，在吊杆张拉过程中进行．铰接：拱肋应力

7、监测。4mf212日一—mglsin0(4)从图5中可以看出，吊杆张拉过程中拱肋截面T：一一—实测应力与理论计算吻合较好。拱肋上截面受压，n‘2固接：最大压应力为13．4MPa，下截面受拉，最大拉应力T：3m，：一4丝一—mgls—in0(5)为1．6MPa，张拉完毕拱肋控制截面应力在允许范‘，‘2围之内。吊杆张拉过程中拱肋受力安全合理。式中：m为吊杆线密度；EI为吊杆计算长度；0为抗弯刚度；0为吊杆斜角。选取典型吊杆，进行实测索力与不同边界条件重===崩#-1／4]zi~嘉05101】《oiu．i5~．20=：=：懑．．计算索力对比，

8、如表2所示。一．．一表2计算索力对比10oE+01⋯、＼：：_二二二图5拱肋应力4结语利用有限元计算软件MIDASCIVIL建立全桥注：T为索力仪实测索力，T1为两段铰接情况下计算索力值，T2为两段固模型，