大斜度桥梁斜塔钢构爬模刚度仿真和结构优化.pdf

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1、应用与试验2014年第4期(第27卷，总第132期)·机械研究与应用·大斜度桥梁斜塔钢构爬模刚度仿真和结构优化李建平，阮杰，王祥军，杨基好(1．中南大学机电工程学院，湖南长沙410083；2．高性能复杂制造国家重点实验室，湖南长沙410083；3．中南大学一中铁五新集团联合研究中心，湖南长沙410100；4．中铁十局集团有限公司，安徽淮北235000)摘要：以淮北相王大桥为背景，对大斜度桥梁斜塔钢构爬模进行刚度仿真分析和结构优化。通过建立钢构爬模有限元模型，并导入Workbenchl4．5进行仿真分析，得出爬模危险应力集中区域及最大变形量位置。

2、并对下侧立面爬模结构进行优化，优化后爬模整体应力分布均匀，最大应力减少约30％，保证了爬模的刚度，控制模板的变形量。为大斜度桥梁斜塔钢构爬模设计提供了参考。关键词：刚度仿真；爬模；大斜度；结构优化中图分类号：TH69文献标志码：A文章编号：1007—4414(2014)04—0096-04StiffnessSimulationandStructuralOptimizingofSteelClimbingformUsedintheLargeSlopeBridgeTowerLIJian—ping，RUANJie，WANGXiang-jun，YANGJ

3、i—hao(JCollegeofMechanicalandElectricalEngineering，CentralSouthUniversity，ChangshaHunan410012，China；2．StateKeyLaboratoryofHighPerformanceComplicatedManufacturing，ChangshaHunan410083，China；3．intResearchCenterofCentralSouthUniversity-ChinaRailwayWuxinGroup，ChangshaHunan410100，

4、China；4．ChinaRailwayTenthGroupCompanyLimited，HuaibeiAnhui235000，China)Abstract：Combinedtheconstructionpr0jeetofHuaibeiXiangwangBridge，thestiffnesssimulationandstructuraloptimizingofsteelclimbingformusedinthelargeslopebridgetoweraredone．Throughestablishingthenlodeofclimbingfo

5、rm，impor—tingthemodetotheWmkbenchl4．5proceedingsimulationanalysisIogetthedangerousstressconcentrationareaandmaxi—inulndeformationpositionofclimbingform．Thenthestructureofdownsidesurfaceclimbingformisoptimized．Thestressofdownsideclimbingformafteroptimizationisuniformandmaximu

6、ms

7、Fessisreducedabout30％，whichensuresthestiffnessandcontrolthedeformationofthetemplate．Thereferenceisprovidedtothedesignoftheclimbingformusedinthelargeslopebridgetower．Keywords：stiffnesssimulation；climbingform；largeslope；structuraloptimizingO引言斜塔设计与质量的问题。笔者以淮北相王大桥为背钢构爬模是近年来一

8、种新型的桥梁施工模板，它景，对大斜度钢构爬模进行了刚度仿真分析，并对爬综合了大模板和滑动模板的优点¨J，采用模板与爬模结构进行优化，保证爬模的强度、刚度，并与实测结模架联体同爬技术，解决了超高索塔、桥墩和桥梁斜果进行了对比研究。塔成形的难题，目前已广泛应用于桥梁工程J。但1有限元模型的建立随着工程技术的发展，倾斜30。左右大斜度桥梁斜塔淮北市相王大桥为无背索斜拉桥，桥面最宽处达的需求越来越多，爬模在斜塔上侧立面受浇筑混凝土45Ill，其主塔倾斜角度为30。，采用钢构爬模施工。浮力，下侧立面受浇筑混凝土重力的影响，受力状况一次浇筑高度为4m，是目

9、前国内倾斜角度最大的爬复杂，到目前为止刚度未有明确的计算方法。侧模施工案例。采用中铁五新集团标准重型爬模系统，压力计算忽略了混凝土对模板产生的浮力与重