双索面预应力混凝土斜拉桥拱形斜塔施工过程分析.pdf

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1、城市建筑┃道路桥梁┃URBANISMANDARCHITECTURE┃ROADANDBRIDGE双索面预应力混凝土斜拉桥拱形斜塔施工过程分析■郭乐[摘要]本文应用有限单元法，对双索面预应力混凝土斜力过大产生裂缝，利用工作索作临时索对拱形斜塔共划分为255个梁单元。临时索、主塔钢管支撑采拉桥拱形斜塔施工过程进行了分析。通过对塔索不同施工施工进行控制，将已浇筑混凝土的塔身与梁张拉，用桁架单元，共划分为42个桁架单元，对22个施工况的模拟，计算分析了主塔横截面应力及变形随工况的达到塔梁平衡。中上塔柱施工时，塔、梁、索交替工工

2、况进行分析。变化情况，避免了塔身周边混凝土拉应力超过容许拉应力施工，以平衡塔身倾斜荷载。即塔柱倾斜荷载产生1.计算参数范围。的水平力及弯矩由斜拉索张拉传递至主梁进行平塔身C50混凝土、斜拉索、支架钢管参数选用衡。避免主塔混凝土面拉应力过大产生裂缝。塔梁见表2。[关键词]拱形斜塔工况分析施工顺序要先梁后塔，塔身施工节段斜拉索对应的表2塔身C50混凝土、斜拉索、支架钢管参数选用梁节段必须先施工完成，确保斜拉索能张拉受力。斜拉桥以其结构受力特点，在跨越能力方面具三、工况分析有明显优势，在跨越江河、峡谷的桥梁选择上受到主塔分

3、为16个节段施工，在主塔③～⑯#节段了青睐。因钢结构拱形斜塔抗拉压应力强、自身重施工中，随主塔节段施工升高，塔身混凝土应力发量小，一般不需要考虑塔身倾斜产生拉应力破坏问生变化，对应临时索张拉也对塔身混凝土应力变化题。故此类桥梁的拱形塔结构材料以钢材为主，钢发生了影响。二者共同的影响作用，避免了塔身出筋混凝土材料结构较少。本文以西津河大桥“拱形”现应力裂缝。施工中需具体到各施工顺序下工况产施工过程中，主要受结构自重、液压爬模、混斜塔塔身为分析对象，运用MIDASCivil有限元分生的应力影响，以指导施工。经分析工况如下

4、：凝土湿重、临时索张拉力等荷载的作用。根据施工析软件，对双索面预应力混凝土斜拉桥拱形斜塔的表1分析工况单位提供的资料，液压爬模的重量为150kN。梁、索、塔的受力平衡进行了分析，有效地对塔身2.边界条件混凝土结构裂缝进行了控制。（1）主塔根部与主梁固结，即约束DX、DY、一、工程概况DZ、RX、RY和RZ六个方向的自由度。西津河大桥“拱形”塔身为钢筋预应力混凝土（2）主塔⑭～⑯#节段处支架对主塔的作用采结构，向北岸倾斜12°，中线竖直高度68.66m，用节点弹性支承模拟，根据施工单位提供给的资料，去除1.5m高塔座后

5、塔身竖直高度67.16m，分为桥线刚度取1.0×106kN/m。面以下下塔柱10.16m、桥面以上中塔柱32.20m和3.斜拉索临时张拉力上塔柱24.80m，即桥面以上塔身竖直高度57m。塔斜拉索临时张拉力的确定，以平衡主塔施工过柱上部25m范围为椭圆型，其轴线为椭圆曲线，余程中主塔自重和液压爬模的重量对塔根部产生的弯下部分塔柱轴线为直线。塔梁在下塔柱上部固结，矩为原则。通过试算并结合MidasCivil2012确定塔梁固结处中横梁高度4.0m。四、计算模型临时索的张拉力，二、施工原理本文运用MIDASCivil有限

6、元分析软件建立了为平衡塔身倾斜荷载，避免主塔混凝土面拉应斜塔塔身结构模型，梁和塔采用梁单元进行离散，表3斜拉索临时张拉力临时索张拉力临时索张拉力临时索张拉力临时索张拉力SC02000kNSC21000kNSC7700kNSC12400kNSC11600kNSC4800kNSC9500kNSC13300kN五、分析计算结论个截面角点（1～4点）在工况1-22下的最大拉应下结论：根据MidasCivil2012分析结果，提取主塔各力，并进行应力包络分析、变形包络分析，得出以表4分析计算结论主塔混凝土最大拉应力情况主塔挠度

7、主塔混凝土最大拉应力情况主塔挠度工况工况数值出现位置最值（mm）出现位置数值出现位置最值（mm）出现位置1受压0.0120.06MPa21m3、4处-2.836.6m2受压-0.19.2m13受压2.723.0m30.09MPa0m3、4处-0.313.8m140.13MPa30.5m3处-3.741.0m40.27MPa0m3、4处-0.718.4m150.08MPa33.9m3处3.023.0m5受压0.318.4m160.42MPa33.9m3处-4.945.3m6受压-1.023.0m170.26MPa33.

8、9m3处3.123.0m7受压1.018.4m180.55MPa33.9m3处-5.149.3m8受压-1.327.6m190.44MPa33.9m3处2.823.0m9受压1.418.4m200.53MPa33.9m3处2.823.0m100.03MPa21m3、4处-2.032.2m210.56MPa33.9m3处2.833.9m11受压1