铁路钢管混凝土系杆拱桥吊杆张拉顺序探究

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1、铁路钢管混凝土系杆拱桥吊杆张拉顺序探究　　摘要：介绍了铁路客运专线钢管混凝土系杆拱桥在施工过程中吊杆的受力状态。利用数值模拟的方法，对不同的吊杆张拉方案分别计算出在施工荷载及恒载作用下的拱肋受力，通过误差分析和施工状态预测对计算模型进行修正，以此来保证计算的准确性以及确保施工过程中结构的可靠度和安全性。通过对比计算分析后，提出吊杆张拉的合理顺序，对施工过程进行相应指导。关键词：系杆拱桥；吊杆受力；张拉顺序StudytheTensionOrderRailwaySteelTubeConcreteArc

2、BridgeLiLiuyu(SteelStructureEngineeringCO.LTDofCTCEgroup,Hefei230022，China)Abstract:Thispaperintroducesthehigh-speedpassengerrailwaysteeltubeconcretearcbridgeintheconstructionprocessofthestressstate.Usingnumericalsimulationmethod,Todifferentthetension

3、schemeseparatelycalculatedintheconstructionofloadandconstantloadofthearch9ribunderstress,Throughtheerroranalysisandconstructionstateforecastforcalculationmodeltofixed,Inordertoensuretheaccuracyofthecalculationandconstructionprocesstoensurethereliabili

4、tyofthestructureandsafety.Bycomparingthecalculationanalysis,Putsforwardthereasonableorderoftension,Constructionprocessofcorrespondingguidance.Keywords:bowstringarchbridge；Thestressofboom；Tensionorder中图分类号：TU375文献标识码：A工程概况9某新建铁路客运专线桥梁为双线系梁刚性拱桥，跨径L=95.7

5、m，全长98m，系梁与拱肋固接，整个结构为内部超静定外部静定。拱轴线理论方程Z=0.8X-0.008333333X2，矢跨比为f/L=1:4.984375，矢高为19.2m，。拱肋采用外径100cm壁厚2cm的钢管混凝土截面，上下两拱肋中心距1.5m，采用厚16cm、间距96cm的腹板连接，腹板间灌注C5O微膨胀混凝土。拱肋间共设1组一字形横撑、4道K撑，一字撑采用外径1.0m的圆形钢管组成，斜撑采用外径0.8m的圆形钢管组成，钢管内不填充混凝土。吊杆采用平行布置，其间距均为5m，全桥共设17对吊

6、杆，每点吊杆为1根121-φ7平行钢丝束组成，冷铸镦头锚固。系梁采用预应力单箱三室箱形截面，梁顶宽17.5m，底宽14.9m，跨中梁高2.50m，端部梁高3.05m，顶板、底板厚0.35m，边腹板厚为0.90m，中腹板厚为0.40m，端横隔厚3.25m，梁端设进人孔，底板设泄水孔，边腹板和中腹板每箱室设两个通气孔。系梁两端设球型钢支座与桥墩相连，一端固定一端滑动。桥梁总体布置如图1所示。图1桥梁总体布置图计算模型与模拟分析方法2.1计算模型考虑到本桥是上部结构外部静定、内部超静定。因此在进行有限元

7、计算时，本文只考虑上部结构。该桥的系梁、拱肋、一字横撑、K撑采用梁单元模拟，吊杆用桁架单元进行模拟，系梁端部采用变截面梁单元进行模拟。该计算模型节点总数为324个，梁单元为255个，桁架单元为34个。全桥范围内的横隔板以体中力的形式加载到节点上，桥面铺装与防撞栏杆则以均布荷载的形式作用在系梁上。模拟拱肋截面要通过四次浇筑形成（首先架设空钢管，然后灌注下弦管混凝土，再灌注上弦管混凝土，最后灌注腹腔混凝土）。Midas-civil程序一般通过以下三个步骤实现对混凝土混凝土收缩徐变分析：9首先通过时间依

8、存材料来定义徐变系数；然后再通过时间依存性材料连接把徐变系数赋予材料；最后通过程序自动计算计算构件理论厚度来修改单元材料时间依存特性，程序将自动。对钢与混凝土生成的单元模拟计算可以通过采用软件Midas-civil施工阶段联合截面技术，使得截面各部分按照设计顺序生效，来模拟钢管混凝土截面特性变化。计算模型如图2所示。图2钢管混凝土拱桥空间计算模型2.2模拟分析方法无应力状态分析，是以拱桥的各构件的曲率不变和无应力长度为前提，将拱桥成桥状态和施工过程中各个施工阶段的状态都联系一起。这