某斜拉桥主塔横撑及对拉系统计算分析

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1、56低温建筑技术2015年第8期(总第206期)DOI:10．13905/j．cnki．dwjz．2015．08．021某斜拉桥主塔横撑及对拉系统计算分析1.23赵思同，常诚(1.兰州理工大学土木工程学院，兰州730050;2.甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司，兰州730050;3.长安大学，西安710064)【摘要】某斜拉桥的主塔施工横撑用于施工阶段斜拉索向主塔内侧的拉力，但由于高塔受力较矮塔受力更为不利，因此此计算方法仅以高塔为例进行计算分析。通过其横撑顶推力及钢绞线的预拉力、横撑钢管稳定性、钢绞线拉应力及提升支架进行计算分析，用于满足上横梁施工支架安装的提升支架受

2、力和变形均满足设计要求。【关键词】横撑;顶推力;温度荷载;钢管稳定性;对拉系统;提升支架【中图分类号】TU745.2【文献标识码】B【文章编号】1001－6864(2015)08－0056－04斜拉桥在主塔施工期间，所使用的主塔横向支撑用于满足主塔的横向稳定性，提供了主要的拉力，并［1］确保上横梁施工阶段支架安装的安全性。但是，在施工期间，要使横向支撑满足其设计要求及在施工阶段可变荷载工况的影响下为主塔提供有效内力支撑，必须对横向支撑进行横撑顶推力及钢绞线的预拉力、横撑钢管稳定性、钢绞线拉应力及提升支架进行计算［2］分析。本文利用Midascivil有限元模拟计算软件进［3

3、］行模拟算例分析和计算，并对该桥梁主塔施的工阶段进行了分析计算，研究了其横撑顶推力以及钢绞线的预拉力、横向支撑撑钢管的稳定性、钢绞线的预拉应力以及提升支架内力的变化情况。1工程概况3(1)塔柱钢筋混凝土容重:γ=26kN/m。此斜拉桥的主塔施工横撑，主要作用为在现场施(2)爬模及临时施工荷载:F=2000kN。工阶段支撑主塔内侧的拉力，该拉力沿斜拉索方向。l主塔横梁的对拉作用主要为施工上横梁时对施工支(3)上横梁施工斜撑向主塔外侧的水平撑力为架与塔柱向外侧的推力提供平衡条件，横梁可以较好569t，向下的压力为693t。的参与控制塔柱施工过程中对桥梁线形的控制，使其2．2塔柱

4、横撑顶推力以及对拉钢绞线的预拉力计算［4］结构内力较为容易满足施工及设计要求。通过对2．2．1不考虑温度荷载作用时横撑力计算主塔的结构设计图以及实施方案的对比分析发现:高塔柱及横向支撑采用梁单元模拟，对拉钢绞线以塔受力较矮塔受力更为不利，故本计算仅以高塔为例及斜拉索，采用桁架单元中索单元来进行模拟。根据进行计算分析。该斜拉桥主塔在塔身高程为塔柱施工节段划分上横梁及斜拉索的施工顺序、横撑+137.5m处设置横向支撑，该横向支撑由两根圆形钢及对拉钢绞线的安装步骤的要求。计算工况:#管组成，圆形钢管规格为Φ1000×14。且该横向支撑工况一:下横梁及0块已经完场施工，塔柱完成内部

5、按要求设制2台配套液压千斤顶，以便于同步顶施工的第15个节段，爬模已经爬升至第16节段，横撑推至设计吨位。另外，在主塔高程+138.5m处设置一尚未安装。s道对由两束19－Φ15.2的钢绞线组成的对拉索，对拉工况二:塔柱的第16节段未进行施工，首层横撑索有端部设置的配套千斤顶来进行作业，单束钢绞线安装完成并已经施加预顶力。分别配套专门千斤顶，其完成同步对拉至设计吨位。工况三:第一对斜拉索已经施工完成。#横向支撑主要部件，如图1所示。工况四:完成1块的施工并且已经挂设第二对斜2计算分析拉索。2．1计算参数工况五:安装完成对拉钢绞线并预拉到设计吨位。赵思同等:某斜拉桥主塔横撑及

6、对拉系统计算分析57工况六:施工上部横梁。(2)当钢管横向支撑实际温度与横向支撑初始横撑拟施加的预顶力取F=10t/根，每束对拉钢安装温度相比，降温15℃时，主塔应力、变形及钢管横绞线的预拉力为300t，两束共600t。撑内力以及钢绞线内力变化见表3。不同工况下的内力值通过整理，结果见表1。表3降温15℃各工况下塔柱及横撑受力主塔柱混凝土受压应力最大值为4.7MPa，混凝土受压满足规范要求;当主塔施工至工况一时，塔柱已项目工况一工况二工况三工况四工况五工况六浇筑完约15节段，位于下横梁附近的混凝土强度已达塔柱应力－3.6－3.5－4.1－4.7－4.9－4.9到设计值，满足

7、规范要求［5］。上横梁处位移/mm3－2－1－170单管横撑力/t－－2.7－3.5－5.7－291.8－27.4表1各工况下塔柱及横撑受力每束钢绞线拉力/t－－－－600606项目工况一工况二工况三工况四工况五工况六注:表中“+”为拉应力，“－”为压应力;塔柱顶端位移以向内倾斜为正，向外倾斜塔柱应力－3.6－3.4－3.9－4.5－4.7－4.7为负。上横梁处位移/mm3－2－3－43－3当横撑管降温15℃时，由计算可得主塔柱混凝土单管横撑力/t－－10.4－11.1－13.3－296.6－32.2受压应力最大值