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垫塞钢板对悬拼拱桥扣索力与主拱线形的影响研究

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垫塞钢板对悬拼拱桥扣索力与主拱线形的影响研究

作者：许诺重庆交通大学

学位级别：硕士

国内建造的大跨度拱桥绝大多数采用悬臂拼装法施工,拱肋的受力、线形与施工过程紧密相关。受到制作精度、测量误差及传统经验的影响,在拱桥施工过程中常采取拱段间垫塞钢板的方式来调整拱肋线形,造成扣索实际张拉力偏小、拱肋线形严重... 详细信息

国内建造的大跨度拱桥绝大多数采用悬臂拼装法施工,拱肋的受力、线形与施工过程紧密相关。受到制作精度、测量误差及传统经验的影响,在拱桥施工过程中常采取拱段间垫塞钢板的方式来调整拱肋线形,造成扣索实际张拉力偏小、拱肋线形严重偏离目标的问题。近年来,围绕悬臂拼装法施工的拱桥,相关学者针对拱段安装过程中的扣索力与预抬值开展了深入研究,并取得了丰硕成果,但很少就拱段间垫塞钢板对扣索力、主拱线形及内力的影响进行研究。为此,本文以一座钢筋混凝土拱桥和一座钢管混凝土拱桥为研究对象,开展如下工作:（1）分析悬臂拼装法施工拱桥的线形特点,基于拱段间的几何关系,结合空间坐标旋转和平移相关原理,推导了垫塞钢板后的拱肋节段坐标修正公式。（2）采用MIDAS/Civil和ANSYS两种有限元软件,开展拱段间垫塞钢板的有限元模拟方法研究,运用ANSYS的APDL语言编制出能考虑垫塞钢板的计算程序。以某钢筋混凝土拱桥为例,分析比较理论计算结果与实测数据,验证了文中理论推导和程序的正确性。（3）利用“扣索一次张拉法”和“改进的影响矩阵法”计算正常切线拼装状态下的扣索力与预抬值,并与拱肋节段间垫塞钢板后的求解结果进行对比,分析垫塞钢板位置及垫塞钢板数量对施工过程中扣索力和主拱线形的影响。（4）针对钢筋混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥主拱圈常用箱型和桁式两种截面形式,围绕箱型拱及桁式拱的受力特点,探究垫塞钢板位置及垫塞钢板数量对箱型拱及桁式拱成拱后主拱线形、内力的影响。研究结果表明:拱段间垫塞钢板,与正常施工状态相比,扣索力和拱肋线形与目标值产生显著偏差,该偏离值会改变拱肋的内力状态。可见在悬拼施工的拱桥中应慎用钢板垫塞拱段,而应提高其制作精度。

关键词：悬臂拼装拱桥垫塞钢板坐标修正扣索力主拱线形成拱内力

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白水江特大桥上部结构施工监控技术

中国水运（下半月） 2024年第3期24卷 100-101,137页

作者：张金红康源汪世海中国水利水电第十四工程局有限公司云南昆明650500

白水江特大桥为主跨为330m的上承式钢箱桁肋拱桥。为保证上部结构施工过程的安全、高效及质量可控。文中深入研究了白水江特大桥施工前的计算分析,其中包括主拱线形、扣锚索索力以及主拱应力等计算内容。结果表明:通过采用“宁静勿动”... 详细信息

白水江特大桥为主跨为330m的上承式钢箱桁肋拱桥。为保证上部结构施工过程的安全、高效及质量可控。文中深入研究了白水江特大桥施工前的计算分析,其中包括主拱线形、扣锚索索力以及主拱应力等计算内容。结果表明:通过采用“宁静勿动”法计算,成功使裸拱线形与理想裸拱线形的最大误差控制在0.016m内;拱肋最大拉应力和最大压应力分别为127.5和-185.5MPa,维持在设计安全范围内。悬臂施工过程中各项应力均在合理范围内。白水江特大桥施工监控取得了良好的效果,确保了施工过程的安全性、高效性和质量可控性,为类似工程提供了有益的经验。

关键词：上承式钢箱桁肋拱桥施工监控计算主拱线形扣锚索索力主拱应力

局部视线遮挡下拱桥线形测量及其对承载力的影响

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中外公路 2019年第3期39卷 112-115页

作者：华学礼商丘市公路管理局

针对既有拱桥主拱线形测量过程中存在局部视线受遮挡的情况,介绍了一种新的主拱线形测量方法--辅助测量法,并基于此分析了主拱线形测量对其承载力的影响。研究表明:(1)采用该方法能够方便且精确地获取主拱的完整线形;(2)主拱线形对既有... 详细信息

针对既有拱桥主拱线形测量过程中存在局部视线受遮挡的情况,介绍了一种新的主拱线形测量方法--辅助测量法,并基于此分析了主拱线形测量对其承载力的影响。研究表明:(1)采用该方法能够方便且精确地获取主拱的完整线形;(2)主拱线形对既有拱桥承载力评定具有显著影响,在对既有拱桥进行承载力评定时需要准确获取主拱的实际线形。

关键词：拱桥主拱线形局部遮挡承载力评定

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钢箱拱桥扣锚索一体化施工控制简化算法研究

公路交通技术 2022年第1期38卷 74-82页

作者：李智恒崔红梅曹和生重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆电讯职业学院重庆402247

为研究钢箱拱桥扣锚索一体化施工中索-塔相互作用及其对主拱线形和扣锚索索力的影响问题,提出一种区分主被动索的扣锚索一体化施工控制简化算法。该算法结合扣锚索一体化施工中,拉索主动张拉和被动变形的受力特点,将索分为主动索和被动... 详细信息

为研究钢箱拱桥扣锚索一体化施工中索-塔相互作用及其对主拱线形和扣锚索索力的影响问题,提出一种区分主被动索的扣锚索一体化施工控制简化算法。该算法结合扣锚索一体化施工中,拉索主动张拉和被动变形的受力特点,将索分为主动索和被动索,建立索-塔力矩平衡关系和索间变形协调条件,编制相应计算流程。采用该算法对某钢箱拱桥进行计算,结果表明:以线形控制为主、索力控制为辅的双控方式进行施工控制,计算得到的主拱线形和索力的偏差值均在规范值内;合龙至成拱阶段主拱高程变化值与计算值吻合较好。研究结论是:要准确计算扣锚索一体化施工中的主拱线形和扣锚索索力,应考虑扣锚索-扣塔-拱箱节段的整体变形和体系刚度,在“零摩擦力”条件下计算结果和实桥测试结果基本吻合,该算法可供同类工程参考。

关键词：钢箱拱桥斜拉扣挂法扣锚索一体化扣索索力主拱线形

江汉七桥三跨连续钢箱系杆拱施工定位关键技术

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中国水运 2022年第2期 149-153页

作者：杜操窦雪飞李施展中铁大桥局第七工程有限公司湖北武汉430050

武汉江汉七桥主桥为三跨连续钢桁系杆拱,采用先拱后梁法施工,边跨钢梁在支架上散拼定位,中跨采用斜拉扣挂悬臂法施工,利用拱上吊机单杆件散拼吊装定位。主拱在厂内预拼时测量节点坐标,进行线形验收测量及桁高、桁宽、预拼总长结构尺寸... 详细信息

武汉江汉七桥主桥为三跨连续钢桁系杆拱,采用先拱后梁法施工,边跨钢梁在支架上散拼定位,中跨采用斜拉扣挂悬臂法施工,利用拱上吊机单杆件散拼吊装定位。主拱在厂内预拼时测量节点坐标,进行线形验收测量及桁高、桁宽、预拼总长结构尺寸验收测量等;桥位处进行散拼吊装时采用一种钢箱桁架拱桥安装定位及监测一体化的测量方法,结合一种可以测量出节点坐标的微型磁力棱镜,进行施工定位及施工监测,通过精准监测数据,在BIM模型上分析,为主拱弦杆的安装提供准确的安装指令,主拱合龙后的拱肋线形完全满足设计要求。

关键词：钢桁拱桥节点定位主拱线形施工测量施工监测