垫塞钢板对扣索力与主拱线形的影响分析

发布时间：2021-01-29 19:23

　　针对采用悬臂拼装斜拉扣挂法施工的拱桥在拱段间过多地垫塞钢板,造成的拱肋线形严重偏离目标线形问题。笔者基于拱段间几何关系,推导了垫塞钢板后拱段坐标修正公式,并利用有限元软件开展了拱段间垫塞钢板对扣索力与主拱线形的影响研究。研究结果表明:拱肋拼装过程中在拱背垫塞钢板,会增大施工过程中的扣索力,索力误差达49.69%,成拱后拱肋线形高于目标线形,最大线形偏差达204.9 mm;在拱腹垫塞钢板会减小施工过程中的扣索力,索力误差达-50.26%,成拱后拱肋线形低于目标线形,最大线形偏差达-201.9 mm,因此在施工中应慎用钢板垫塞拱段。 

【文章来源】：重庆交通大学学报(自然科学版). 2020,39(06)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

拱段间垫塞钢板后的几何线形变化

采用缆索吊装悬臂拼装法施工的拱桥，其拱段在厂内或工地按无应力线形制作，在安装过程中存在2个高程，一个是按拱段切线拼装的拼装高程，另一个是扣索张拉后需达到的张拉高程。拱段切线拼装高程可以根据悬臂端的位移结果计算。设拱段(1)安装后B点的水平位移为uB，竖向位移为vB，转角位移为θB如图2，则相对设计轴线C点，拱段(2)按切线拼装的坐标在X、Y轴方向的变化量为:考虑到转角位移量θB是微小量，式(7)可近似表示为:

由计算过程可见，Midas/Civil计算过程较为复杂。当运用ANSYS的“生死单元”模拟拱段安装时，由于ANSYS在求解阶段能同时完成切线拼装和垫塞钢板引起的坐标修正，整个计算用APDL命令流1次性完成，相应的计算流程如图3。有关坐标修正在ANSYS中的处理过程见文献[9]。4 算例分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]无应力状态法在大跨径拱桥施工中的应用[J]. 周银,张雪松,丁艳超.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2018(08)
[2]CFST拱桥斜拉扣挂施工优化计算方法[J]. 韩玉,秦大燕,郑健.  公路. 2018(01)
[3]基于无应力状态法的零杆虚位移修正[J]. 田维锋,周水兴,秦镇.  重庆交通大学学报(自然科学版). 2010(01)
[4]无应力状态控制法斜拉桥安装计算的应用[J]. 秦顺全.  桥梁建设. 2008(02)
[5]大跨度拱桥拱圈拼装过程中扣索索力和标高预抬量的确定[J]. 田仲初,陈得良,颜东煌,何斌,蒋田勇.  铁道学报. 2004(03)
[6]大跨度钢管砼拱桥拱肋吊装中的扣索索力计算[J]. 张治成,叶贵如,陈衡治.  浙江大学学报(工学版). 2004(05)
[7]拱桥节段施工斜拉扣挂索力仿真计算研究[J]. 周水兴,江礼忠,曾忠,周建庭.  重庆交通学院学报. 2000(03)



本文编号：3007462