拱梁组合体系桥梁“三角区”施工过程的仿真分析及优化.pdf

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1、第16卷第2期武汉交通职业学院学报2014年6月Vo1．16NO．2JournalofWuhanTechnicalCollegeofCommunicationsJune．2014拱梁组合体系桥梁“三角区”施工过程的仿真分析及优化萄洁(武汉交通职业学院，湖北武汉430065)摘要：文章通过对一座拱梁组合体系桥梁V型桥墩和主梁0#块组成的“三角区”施工过程的有限元仿真分析，找出了施工过程中结构的应力峰值超限区域，提出了优化施工方案的措施，施工实践证明，这些错施改善了该区域的受力性能，提高了结构整体的安全和使用性能。关键词：拱粱组合体系；有限元仿真分析；“三角区”施工方案DOI：10．

2、3969／j．issn．1672—9846．2014．02．O17中图分类号：U441文献标志码：A文章编号：1672—9846(2014)02—0072—031工程概况“三角区”后进行张拉。'●2“三角区”施工方案“三角区”包括V型桥墩(如图2)和0#号块(如图3)，其施工方案如下所示：V型桥墩施工采用支架现浇方案，施工中采用分段浇筑方案，每段浇筑长度为4m左右，施工步骤如下：(1)承台施图1主桥桥型布置图工时预埋劲性骨架定位节点板；(2)安装第一节本研究分析对象为一座拱梁组合体系桥梁，型钢骨架和第一根临时拉杆；(3)浇筑台座混凝跨径布置为90m+15om+9om，如图1所示。

3、主土；(4)绑扎普通钢筋，利用对拉螺栓固定模板位桥全长330m，桥宽33m，主梁采用C55双箱单室置；(5)浇筑撑体第一节混凝土4m长；(6)安装第变截面箱梁。箱梁单“T”共分15段悬臂浇筑，0二节型钢骨架和第二根临时拉杆；(7)绑扎撑体#梁段长34m，两主墩均为半径为R一100m的普通钢筋，利用对拉螺栓固定模板位置；(8)浇筑曲线V撑，V撑双肢下端中心距离为5m，V撑双撑体第二节混凝土4m长，张拉V撑短索预应力；肢上端中心距离为23m，V撑为采用实体截面，(9)对于撑体第三、四、五节段进行施工，重复步撑体厚160cm，横向宽800cm，撑体底部6m长范骤(5)～(7)；(10)

4、安装第六节型钢骨架和第六根围厚度由160cm变为240cm，撑顶部2m长范围临时拉杆；(11)绑扎撑体普通钢筋；(12)浇筑撑厚度由160cm变为400cm的加厚过渡。曲线V体第六段混凝土；(13)浇筑上部箱梁0#段，张拉撑沿曲线设置纵向预应力。纵向预应力束根据张上部箱梁0#段预应力钢筋、V撑长索预应力后，拉的时间不同分为长束和短束，短束在V撑浇筑再拆除第一至第五根临时拉杆，第六根拉杆埋在过程中进行张拉，长束在上部0#块浇筑完形成混凝土中不予拆除。*收稿日期：2o14—03一Ol作者简介：苟洁(198O一)，女，四川合江人，武汉交通职业学院交通工程学院副教授，主要从事桥梁养护与管

5、理研究。一72—第16卷总第62期武汉交通职业学院学报2014年第2期#块第二层混凝土时，第一层混凝土墩顶处会产力过大。根据计算结果，建议设计方在0#块第生负弯矩，导致该区域上缘出现拉应力。一层加设临时预应力束，临时预应力束布置示意由图6所示，在0#块第二层施工时，0#块位图见图9。于墩顶处负弯矩区的上缘最大拉应力达到4．6Mpa，超过C50混凝土的抗拉强度设计值1．83MPa，因此＼门llJlll】，／／2【将对施工工程进行优化，减小最大拉应力。一＼—■一。r／／4“三角区”施工方案优化分析在V型桥墩施工过程中一个设置6道临时拉杆，原方案是在0#块施工完毕后拆除，通过分析由图1

6、0可以发现，在0#块第二层施工时，发现，提前拆除1—4号临时拉杆可以减小V墩如果加设临时预应力束，0#块墩顶处负弯矩区的的应力，优化前后的V墩施工方案见图7。上缘最大拉应力可以减小到0．6Mpa，相对于原由图8可见，在V型墩第6节施工时，如果拆方案中的V墩最大拉应力4．6Mpa，将拉应力峰值除1—4#临时拉杆，V墩的最大拉应力可以减小减小了86，且小于C5o混凝土的抗拉强度设计值到1．8Mpa，相对于原方案中的V墩最大拉应力1．83MPa，保证了0#块施工过程的安全性。2．6Mpa，将拉应力峰值减小了30％，且小于C50混凝土的抗拉强度设计值1．83MPa，保证了V墩施工过程的安

7、全性。i：：：：：：■I：‘_：·■墨：I删-：=I-：{：：=．I5m，h●∞硒订酲——一图7V墩施工方案优化示意图兰L图100#块上缘应力图(有临时预应力)／II：：==：器5结语I：：===：=通过对本桥“三角区”位的施工过程的仿真分■I：：：=：：=：=嚣析，找出了施工过程中结构的应力峰值超限区域，I：：=2：嚣并提出了相应的措施来减小这些部位施工过程中的应力峰值，通过这些措施对初拟的施工方案进一步优化，改善了“三角区”的受力性能，提高了结构整体的安全和使用性能，对同类桥