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1、大跨度悬索桥施工控制分析吕建鸣—大跨度悬索桥施工控制分析吕建鸣(交通部公路科学研究所北京100088),提要本文以正在建设中的广东虎门大桥施工监测与控制研究专题为背景介绍悬,索桥施工监控系统中结构分析软件的研制情况并按虎门大桥初步设计结构参数给出监控分析邵分计算结果和图形。关键词悬索桥施工控制非线性结构分析TheConstruetionControlAnalysisofLongSPanSusPensionBridgeLuJianmillgesearehInstituteofHiay,eng(RghwBiji)AbstraetForthesakeoftheres
2、earchProjeetofeonstruetionmonitoringandr,reoeontrolforHumenBidgeinGuangdongProvineethesoftwafstrueturalanalysisofsusPensionbridgeforeonstruetionmonitoringandeontrol15derivedandformulatedinthePaPerandtheeonstruetioneontrolresultsareintermsofPreliminarydesigndataoftheHumenbridge.Keywo
3、rdsSusPensionbridgeConstruetioneontrolNonlinearityStrueturalanalysis1引言为适应我国交通运输事业的发展,大跨度悬索桥的设计、施工和科研工作正在我国广泛开展。为配合虎门大桥施工,我所承担了该桥主航道桥孔施工监测与控制专题的研究工作。虎门大桥位于珠江三角州下游,是连接深圳、珠海两个经济特区的高速公路上的重要桥梁。88m的钢箱加劲梁悬索桥,该桥靠近太平岸的主航道桥为跨度达是我国正在建设月的跨度,,最大的悬索桥之一也是我国建桥史上第一次修建这样大跨度的现代钢箱加劲梁悬索桥在这座桥上实施施工监测与控制研
4、究是非常重要的。,,现代大跨度悬索桥的修建在国外已有百年以上的历史在我国则还处于起步阶段到。1988年我国才建成一座符合现代标准的主跨达200m的公路悬索桥四川梅溪河大桥在,—悬索桥的计算理论和研究方法上国外早在40年代采用挠度理论分析计算悬索桥就已相当成,,熟到70年代随着有限元法的创立和计算机技术的飞速发展用有限位移理论进行悬索桥的公路交通科技9394年第n卷第期4几何非线性分析不论在理论上还是应用软件上都已成熟。年代以来80国外相继开发了许多功能更强、应用范围更广的通用非线性有限元软件系统,考虑非线性性质更为充分.计算结果,更为精确且更符合工程实际我国研
5、究悬索桥非线性分析始于80年代中多为用有限位移理论计算成桥阶段恒、活载引起的结构内力与位移的静力分析软件,及抗风、抗震等动力分析软件这些软件一般都假定悬索桥自重内力和位移与施工过程无关,主缆是理想的抛物线或悬链线,主缆、主梁以及吊杆在自重作用下都处于理想的受力状态,有的在计算中还忽略塔墩的刚度影响,将其简化为理想的链杆支撑。显然这些均与工程实际有出入,因此,考虑施工过程中体系转换以及结构自重、施工荷载和温度变化的实际情况,有必要研制按结构实际刚度来分析结构初始状态和各施工阶段中结构内力与位移的控制分析软件。2悬索桥施工控制分析内容悬索桥的施工控制分析要考虑的因
6、素很多。一般说来要考虑结构的实际截面尺寸和材料特、、、性施工中的结构实际受力体系施工中的结构实际温度场施工中结构承受施工荷载的、变化以及主缆初始位置索鞍位置调整、主梁吊装和固结次序的影响等.总之要密切联系索桥的实际状态。现场测试悬索桥的施工控制主缆钢丝容重、直径、材料弹性摸最倒退循环分析吊杆材料容重、截面尺寸、材料弹性澳量通过多次循环迭代七梁梁段重量、截面、与现在国内已趋成熟的、尺寸、材料弹性摸,倒退分析确定主缆塔墩材料容重截面尺寸材料弹性模量备料长度和空缆在斜拉桥施工控制有所不索鞍尺寸、重最自重作用F的初始跨缆起重机、、、尺寸重最支点位置和支反力位里(垂度线
7、形)。同悬索桥在施工过程吊杆两端索箍及锚具重量防护材料重量,其它施工机具、设备、材料的重最中一旦主缆安装就位、、主缆内力挠度完全取实时结标力衬跟构算和高t踪应月训各.
8、分算阶力位析参段的移各阶段控制项目侧最结构计算参数控理最识制论、别点值内、决于结构体系(索鞍、主缆桥面标高和塔顶水平位移测最计算各阶段控制点主缆、主梁、吊杆、塔底截面应力侧量标高、位移最、内主梁连接情况)、结构自温度测最力和应力的理论值重、施工荷载和温度的变化,不能象斜拉桥那预测控制分析观侧数据修,正滤除样进行后期索力和标高进行卜一阶段施丁作业随机误差’J,,观测数据理论计算调整因此主缆无应结果
9、比较,分析系统力下料长度,主缆在自误差
