钢拱架悬拼斜拉扣挂索力控制分析.pdf

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1、一J皿田卜钢拱架悬拼斜拉扣挂索力控制分析朱鹏翔湖南华罡规划设计研究院有限公司摘要：介绍了悬拼拱架现浇施王法发展现状；工程实践过程中常用扣索索力确定的方法有：零弯矩法、定长扣索法、零位移法、正装迭代法和弹性一刚性支撑法；简单介绍钢拱架悬拼施工预拱度设置方法。关键词；悬拼拱桥斜拉扣挂零位移法弹性一刚性支撑预拱度跨越山区峡谷的钢筋混凝土拱桥．其建设施工容易受场地j、拱肋计算跨径和计算矢高条件制约缆索吊装斜拉扣挂拱肋预制拼装法．需要大型的起重上述公式是针对悬链线拱桥推导的．对于抛物线拱．只需用设备，山区峡谷区域往往重型设备运送较困难．而且其要求预置”竿和替换列

2、=ln(1+)啊。场地宽敞：在山区峡谷中搭设满堂支架．不仅支架材料需求数量大、支架搭设周期较长，而且对支架稳定性要求很高。因此．上述两根据零弯矩概念。取任意节段分析．对节点．有种方法都不能较好地满足山区峡谷间的钢筋混凝土拱桥建造要∑M=0求。拱架悬臂拼装法，突破了地形条件的制约限制，目前能有效地+∑+z一h，一一=0(3．3)解决山区峡谷一般跨径的钢筋混凝土拱桥的施工建设问题=coso【f3．3a1钢拱架采用缆索吊斜拉扣挂法悬臂拼装施工．在其拼装施sino~(3．3b)工中用到的扣索在钢拱架合龙合后要全部拆除．是一种临时结将式(4-3a)、(4．3b)

3、代人式(4．3)，得扣索拉力：构，但是扣索索力对于钢拱架拱肋的线形、内力影响较大，同时垒±．二(·4)：扣锚索力的确定对钢拱架节段悬臂拼装施工中的稳定性控制有Ync0s伐f+xnsina，着重要意义在钢拱架施工过程中可以利用扣、锚索对钢拱架的X=0f3．51线形与内力进行调整避免了索力和线形的反复调整．方便施工一一～f3-6、的同时更保证了施工安全工程实践过程中常用扣索索力确定=+Hj=CO$0~』+H，的方法有：零弯矩法、定长扣索法、零位移法、正装迭代法和弹∑y=0性一刚性支撑法+一∑一一O=0(3．7)1、斜拉扣挂索力求解方法=∑++一=+十-T,

4、sina。(0·)1．1零弯矩法零弯矩法指通过张拉斜拉扣索．人为的调整扣索索力，使拱将，H与，H写成矩阵形式，肋各节段在接头处的弯矩为零，即视节段之间的连接为铰接，运用节点力系平衡原理．逐段递推求解索力。应用此种方法的优越：]}+{毒：，}：{}c3之处在于拱肋吊装过程中无论拱肋接头是临时铰接还是固接式中：M一节段重力对节点的力矩；(焊接)．保证拱肋(尤其是拱脚处)不产生附加弯矩，从而可以解0一节段自重力；决吊装过程中拱脚为固接和各节段焊接联接扣索索力计算的情P一作用在第j节段上的其它荷载，如肋间横梁，I晦时况一般的求解步骤如下：横梁或其它施工荷载(j

5、【≤m)；设拱肋横截面面积为A，容重为，从拱肋节段上取出一个微元dsf图3．11，微元重力为ds．．A，微元距拱顶的水平距离为一距节点i的水平距离；M一作用在节点i上的竖向力和水平力，它由上一节节点到拱顶的距离为1言．，如图3．2所示，则所有微元对节，段传递而来：7斜拉扣索的张力：点的力距／·、12t～一斜拉扣索水平倾角：=J=吖．(号l一号j=e．一号)√1+Tl碡延(3．1)x，y『一对应于竖向与水平分量距节点i的水平距、分别为i、节点距拱顶截面的水平距离系数，对确定的离与竖向距离：拱肋节段(通常已知节段的分段弧长)，可以非常方便地求出毒、喜。1．

6、．j1．节段水平投影长和竖直投影长。显然∈≤∈≤用上述的公式就可以解出任一根扣索在任一工况下的索力值用“零弯矩法”的主要优点是它克服了传统缆索吊装索力计算中采用力矩平衡原理的不足之处，它使用了积分方法精确计算力矩．避免计算节段的重心．即可计算各节段临时铰接，又可计算各节段固接的情况，而且扣索力的计算不受施工吊装节段的限制．可以方便的计算出任一根扣索在任一工况下的索力值。“零弯矩法”虽然可以比较精确的计算出每根扣索的索力值．但存在一定的缺陷：f1、在扣索索力计算中，仅把索力计算作为简单的静平衡问题．因此求出的索力虽能满足平衡要求，但作用于实际拱肋所得的线

7、形无法满足施工要求；f21用运此种方法，在吊装过程中必须不断的张拉或松弛扣索．调整扣索索力，如果施工吊装的节段比较多的话，在实际施工中是不可行的．而且各扣索的索力值相差悬殊，靠近合龙段处的索力值偏大30CHlNAVENTURECAPlTAh2013年10月(上旬刊)l建筑科学1．2定长扣索法求．而其他位置的标高无法控制，可能会出现比较大的偏差幅定长扣索法的基本概念是：预先计算节段预抬高量，然后根度．而且线形偏差呈多波浪型，这样的拱肋线形对拱肋的内力影据各节段的几何关系，计算出任意状态位置下的节段控制标高，响比较大：据此来控制拱肋的轴线。相对于拱肋截面刚

8、度，扣索的刚度很f41当实际施工线形与理想线形存在偏差时，也不能通过该小．拱肋为刚体，即在拱肋