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文檔簡介
懸索橋橋的受受力分分析與與施工工控制制懸索橋橋類型型及施施工特特點懸索橋橋的受受力分分析懸索橋橋施工工控制制懸索橋橋類型型及施施工特特點懸索橋橋的類類型(地錨錨式懸懸索橋橋)傳統的的地錨錨式懸懸索橋橋指的的是以以通過過索塔塔懸掛掛并錨錨固于于兩岸岸錨錠錠的纜纜索作作為上上部結結構主主要承承重構構件的的橋梁梁。主纜是懸索索橋結結構體體系中中的最最重要要的承承重構構件,,為受拉的柔性性索;;索塔是主纜纜的重重要支支承構構件((承受受橋梁梁豎向向荷載載),,以受壓為主;;加勁梁梁是保證證車輛輛行駛駛、提提供結結構剛剛度的的梁結結構,,以受彎扭扭為主;;吊索是將豎豎向荷荷載傳傳遞到到主纜纜的構構件,,是連連系加加勁梁梁與主主纜的的紐帶帶,以以受拉為主;;錨碇是錨固固主纜纜的結結構,,它將將主纜纜中的的拉力傳遞給給地基基。懸索橋橋類型型及施施工特特點懸索橋橋的類類型(自錨錨式懸懸索橋橋)自錨式式懸索索橋在在上部部橋跨跨結構構的構構成((主纜、、索塔塔、吊吊桿、、加勁勁梁)方面面與地地錨式式懸索索橋相相同,,其根根本區區別在在于自自錨式式懸索索橋主主纜是是錨固于于兩側側的加加勁梁梁梁體體中。因此,,自錨錨式懸懸索橋橋不需需要建建造錨錠,但其其加勁勁梁除除承受受豎向向彎曲外,還還要承承受較較大的的軸向壓壓力。自錨式式懸索索橋的的主纜纜矢跨跨比一一般取取1/5~1/6,而地錨錨式懸懸索橋橋的主主纜矢跨比比一般般取1/9~1/11。三汊磯磯大橋橋橋型型圖懸索橋橋類型型及施施工特特點懸索橋橋的施施工特特點(地錨錨式懸懸索橋橋)地錨式式懸索橋橋一般般采用用先纜后后梁的施工工工序序。其特征征性的的施工工工序序如下下:錨錠、索塔施工主纜架設、吊桿安裝加勁梁架設橋面系架設、二期恒載施工安裝索索夾貓道架架設索股架架設懸索橋橋類型型及施施工特特點懸索橋橋的施施工特特點(地錨錨式懸懸索橋橋)加勁梁梁架設設方法法跨纜吊吊機吊吊裝((適用用跨江江河橋橋)如國內內江陰陰長江江大橋橋、武武漢陽陽邏大大橋纜索吊吊機吊吊裝((適用用山區區橋梁梁)如國內內滬瑞瑞北盤盤江橋橋、湖湖北四四渡河河大橋橋橋面吊吊機吊吊裝((適用用各類類橋梁梁)如國內內滬瑞瑞壩凌凌河大大橋軌索運運梁((適用用山區區橋梁梁)如國內內湖南南矮寨寨大橋橋懸索橋橋類型型及施施工特特點懸索橋橋的施施工特特點(地錨錨式懸懸索橋橋)陽邏橋橋跨纜纜吊機機起吊吊鋼箱箱梁節節段北盤江江橋纜纜索吊吊機吊吊運鋼鋼桁梁梁節段段跨纜吊吊機騎騎跨在在主纜纜上。。目前前跨纜纜吊機機無負負載行行走能能力,,因此此要求求加勁勁梁節節段運運輸到到橋位位下方方,由由跨纜纜吊機機垂直直起吊吊。纜索吊吊機騎騎需單單獨設設置。。跨纜纜吊機機可實實現負負載行行走和和垂直直提升升,是是山區區大跨跨懸索索橋常常用加加勁梁梁架設設方式式。懸索橋橋類型型及施施工特特點懸索橋橋的施施工特特點(地錨錨式懸懸索橋橋)壩凌河河橋橋面吊吊機起吊鋼鋼桁梁梁片橋面吊吊機安安裝在在加勁勁梁上上。橋橋面吊吊機廣廣泛用用于大大跨橋橋梁施施工,,在山山區懸懸索橋橋中,,通過過橋面面運送送桁片片到吊吊裝位位置,,由橋橋面吊吊機吊吊裝就就位。。懸索橋橋類型型及施施工特特點懸索橋橋的施施工特特點(地錨錨式懸懸索橋橋)矮寨橋橋軌索滑滑移法法運梁足足尺試試驗軌索運運梁突突破了了傳統統山區區懸索索橋加加勁梁梁施工工技術術,創創新性性利用用纜索索系統統形成成加勁勁梁運運送纜纜索通通道,,由運運梁小小車完完成加加勁梁梁的運運送工工作。。懸索橋橋類型型及施施工特特點懸索橋橋的施施工特特點(自錨錨式懸懸索橋橋)自錨式式懸索橋橋一般般采用用先梁后后纜的施工工工序序。其特征征性的的施工工工序序如下下:索塔、橋墩施工加勁梁架設主纜架設、吊桿張拉二期恒載施工加勁梁梁架設設方法法支架法法施工工(適適用通通航要要求低低)如國內內撫順順天湖湖大橋橋、浙浙江北北關大大橋頂推法法施工工(適適用通通航要要求高高)如國內內長沙沙三汊汊磯橋橋、佛佛山平平勝大大橋體系轉轉換方方法吊桿張張拉法法如國內內佛山山平勝勝大橋橋頂升加加勁梁梁法如國內內長沙沙三汊汊磯橋橋懸索橋橋類型型及施施工特特點懸索橋橋的施施工特特點(自錨錨式懸懸索橋橋)北關大大橋支支架法法施工工混凝凝土加加勁梁梁三汊磯磯大橋橋頂推推法施施工鋼鋼箱梁梁支架法法施工工是自自錨式式懸索索橋加加勁梁梁架設設施工工中常常用的的方法法,費費用低低,便便于加加勁梁梁的線線形控控制;;但會會對通通航產產生影影響。。頂推法法施工工是大大跨度度自錨錨式懸懸索橋橋加勁勁梁架架設中中常用用的方方法。。施工工速度度快,,不影影響通通航;;但加加勁梁梁線形形控制制難度度較大大。懸索橋橋類型型及施施工特特點懸索橋橋的施施工特特點(自錨錨式懸懸索橋橋)平勝大大橋吊吊桿張張拉法法體系系轉換換三汊磯磯大橋橋頂升升加勁勁梁法法體系系轉換換平勝大大橋吊吊桿上上部采采用銷銷接式式,下下端穿穿過梁梁體。。利用用接長長桿進進行吊吊桿的的張拉拉,使使加勁勁梁的的荷載載傳遞遞到主主纜,,吊桿桿張拉拉完成成后,,即完完成體體系轉轉換。。三汊磯磯大橋橋吊桿桿上下下均采采用銷銷接式式。通通過頂頂升鋼鋼箱梁梁,使使吊桿桿能在在基本本無應懸索橋橋的受受力分分析分析方方法及及內容容目前懸懸索橋橋精確確分析析通常常采用用懸鏈線線理論論和非線線性有限元元分析析相結合合的方方法進進行。。懸索索橋橋分分析析的的主主要要內內容容如如下下::1)精確確合合理理地地確確定定懸懸索索橋橋恒載載成成橋橋狀態態下下的的構構形形與與內內力力;;2)精確確分分析析懸懸索索橋橋運運營營階階段段在在活載載及其其它它附加加荷荷載載作用用下下的的靜靜力力響響應應;;3)合理理確確定定懸懸索索橋橋各各施工工階階段段的受受力力狀狀態態與與構形形,以以期期達達到到恒恒載載成成橋橋時時的的設設計計要要求求;;由于于主主纜纜是是懸懸索索橋橋最重重要要的受受力力構構件件,,因因此此懸懸索索橋橋的的受受力力分分析析基基本本上上也也是是以以主纜纜的分分析析為為主主。。懸索索橋橋的的受受力力分分析析主纜纜分分析析(懸懸鏈鏈線線分分析析理理論論))懸索索橋橋主主纜纜索索形形力力學學模模型型簡簡化化圖圖分段段懸懸鏈鏈線線模模型型簡簡圖圖懸索索橋橋主主纜纜所所受受荷荷載載為為沿沿弧弧長長均布布的的主主纜纜自自重重及通通過過吊吊索索傳傳遞遞的的集中中荷荷載載(加勁勁梁梁、、索索夾夾、、吊吊索索及及錨錨頭頭自自重重和和二二期期恒恒載載),因因此此懸懸索索橋橋的的受受力力可可簡簡化化為為承受受沿沿弧弧長長均均布布荷荷載載加加吊吊索索處處作作用用有有集集中中力力的的柔柔性性索索。圖a所示示的的索索的的力力學學模模型型無無法法直直接接求求解解,,可可以以選選取取吊吊點點間間的的索索段段((分段段懸懸鏈鏈線線)為為研研究究對對象象,,建建立立懸懸鏈鏈線線平平衡衡方方程程,,即即可可求求解解該該索索段段成成橋橋狀狀態態下下的的有有應應力力索索長長si、線線形形ci和索索力力H和V。懸索索橋橋的的受受力力分分析析主纜纜分分析析(懸懸鏈鏈線線分分析析理理論論))根據據分分段段懸懸鏈鏈線線理理論論,,可可以以推推導導得得到到式式((1)(1)根據據式式((1),,可可得得到到每每段段分分段段懸懸鏈鏈線線的的吊吊點點高高差差ci,式式((2)(2)根據據曲曲線線積積分分,,可可以以得得到到分分段段懸懸鏈鏈線線的的有有應應力力索索長長s,式式((3)(3)根據據張張力力下下索索的的伸伸長長量量,,可可得得到到分分段段懸懸鏈鏈線線的的無無應應力力索索長長s0,式(4)(4)懸索橋的的受力分分析主纜分析析(懸鏈線線分析理理論)主纜線形形的迭代代求解((成橋線線形計算算)由于分段段懸鏈線線計算公公式為隱隱式表達達,因此此求解需需要通過過迭代完完成。下面給出出成橋線線形迭代代的一種種處理方方法:1)根據確確定的設設計IP/TP點將橋跨跨分為中中跨、邊邊跨等若若干計算算段,分分別進行行迭代。。懸索橋主主纜設計計控制IP點如右圖,,進行分分段懸鏈鏈線理論論分析時時,需要要根據設設計IP點,將主主纜分為為左邊跨跨、左中中跨、右右中跨、、右邊跨跨等各計計算段。。迭代收斂斂條件中中線形控控制:利利用∑ci=f,其中f是計算段段IP點間的豎豎向高差差。懸索橋的的受力分分析主纜分析析(懸鏈線線分析理理論)2)首先進進行中跨跨計算段段的迭代代。假定定迭代初初始值H=ql2/8f,V=ql(1+8f3/3l2)+∑Pi。3)將迭代代初始值值H、V帶入式((1)和式((2),可以計計算得到到γ1、β1及c14)對1~i個分段懸懸鏈線進進行迭代代,可以以依次計計算得到到γi、βi及ci;同時利利用式((3)和式((4),可依依次計算算得到各各分段si。5)令V=∑siq+∑Pi-Hch(2βn-γn),H=H+ΔH;重復迭代代步驟(3)、步驟(4),直到前前后兩次次V的絕對差差值ΔV小于容許許小值ε,同時Δc=|∑ci-f|<ε,則認為中中跨計算算段的初初次迭代代完成,,得到H中、V中。其中,ΔH=(Δc-∑∑(li3/S2H)ΔV)/∑(li2ci/S2H)6)假定邊邊跨迭代代初始值值H=H中,重復步步驟(2)~(5),對邊跨跨計算段段進行迭迭代,完完成迭代代,得到到邊跨H邊。懸索橋的的受力分分析主纜分析析(懸鏈線線分析理理論)7)令ΔH’=H中-H邊,以H-ΔH’對中跨、、邊跨進進行迭代代計算,,直到前前后兩次次ΔH的絕對差差值小于于容許小小值ε。則認為為全部計計算段的的迭代完完成。8)求解主主纜成橋橋線形節節點數據據:S=∑si,S0=∑s0i,xi=xi-1+li,yi=yi-1+ci。主纜線形形的迭代代求解((空纜線線形):根據無應應力長度度不變的的原理,,可以利利用懸鏈鏈線方程程進行空空纜線形形的迭代代計算。。(5)(6)懸索橋的的受力分分析主纜分析析(懸鏈線線分析理理論)下面給出出空纜線線形迭代代的一種種處理方方法:(此處q為空纜重重力集度度)1)令c=f,H=ql2/8f,代入式式(5)中,計計算得到到γ和β值。2)將γ和β值代入式式(4)中,計計算得到到S0‘,ΔS0=S0‘-S0。3)令ΔH=ΔΔS0/(2sh(ql/2H)/q-ch(ql/2H)/H),得得到到新新的的H=H+ΔΔH,代代入入式式((6),可可計計算算得得到到新新的的c;4)重重復復進進行行步步驟驟1)~3)的迭迭代代,,直直到到││ΔS0│<ε,則認認為為計計算算段段初初次次迭迭代代完完成成,,計計算算邊邊界界水水平平力力H及矢矢高高c。5)計計算算ΔL=(H中-H邊)△G,△GG表示索索塔在單單位力作作用下的的變形量量,令中中、邊跨跨的長度度l=l-ΔL,重新進進行中、、邊跨的的迭代分分析,直直到│ΔL││<εε。則認為全全部計算算段的迭迭代完成成。6)此時,,就可以以計算得得到索鞍鞍預偏量量∑ΔL和空纜預預抬量c-f。懸索橋的的受力分分析主纜分析析(非線性性有限元元分析))懸索橋結結構的受受力分析析屬于大位移小小應變的幾何非非線性問問題,宜宜采用UL格式建立增量量平衡方方程。有限元建建模的單單元選擇擇:懸索橋的的主纜宜采用專專用的索單元模擬吊桿桿間的懸懸鏈線單單元,也也可采用用3~6個只拉桿單單元模擬吊桿桿間的懸懸鏈線單單元。懸索橋的的吊索可采用只拉桿單單元模擬。懸索橋的的索塔及橫橫梁宜采用考考慮剪切切的Timoshenko梁單元模擬。懸索橋的的整體分分析時,,加勁箱梁梁可采用魚骨梁單單元模擬,魚魚骨梁通通過剛臂與吊索連連接,加勁桁梁梁宜采用空空間桿單元模擬橫梁梁桿件。。吊索通過過上下剛剛臂與主主纜、主主梁連接接,以模模擬上下下錨頭的的剛性。。索塔橫梁梁上與主主橋鋼桁桁梁連接接的豎向支座座采用豎向鏈桿桿模擬,橫橫向抗風支座座用橫橋向向位移約束束模擬。懸索橋的的受力分分析主纜分析析(非線性性有限元元建模))主索鞍的的模擬::方法1如圖a模型,主主索鞍與與塔頂之之間用((1-6)、(6-7)兩個桿單單元模擬擬,可模模擬索鞍鞍在塔頂頂的豎向向傳力及及預偏調調整等行行為。方法2采用塔頂頂節點7作為主節節點,主主索鞍頂頂點1作為從節節點,利利用主從從約束條條件模擬擬主索鞍鞍在塔頂頂的移動動,釋放放從節點點1的縱向位位移,從從節點的的其它邊邊界條件件與主節節點相同同。懸索橋的的受力分分析主纜分析析(非線性性有限元元建模))散索鞍的的模擬::散索鞍位位于錨碇碇前,起起支撐轉轉向及分分散束股股便于主主纜錨固固的作用用,如圖圖a所示。與與塔頂主主索鞍不不同的是是,散索索鞍在主主纜受力力或溫度度變化時時要隨主主纜同步步移動,,其形式式為擺柱柱式。。采用一個個軸向剛剛度和彎彎曲剛度度無窮大大的梁單單元連接接1,2點,釋放放2點縱向轉轉動約束束來模擬擬散索鞍鞍的鉸接接擺柱作作用。圖圖中1點為成橋橋狀態散散索鞍IP點,2點為散索索鞍固定定點。圖a散索鞍示示意圖圖b散索鞍建建模圖懸索橋的的受力分分析主纜分析析(非線性性有限元元建模))圖a北盤江大大橋主纜纜成橋分分析模型型圖b矮寨大橋橋主纜成成橋分析析模型懸索橋的的受力分分析主纜分析析(非線性性有限元元建模))圖c三汊磯大大橋主纜纜成橋分分析模型型圖d三汊磯大大橋頂升升鋼箱梁梁落梁體體系轉換換施工控控制分析析模型橋跨空纜有限元模型懸索橋的的受力分分析主纜分析析(分析步步驟)精確計算算懸索橋橋成橋及及空纜主主纜線形形可采用用有限元元分析與與懸鏈線線理論分分析相結結合的方方法進行行:一次成橋橋分析模型恒載成橋變形、內力得到空纜及成橋結構有限元模型線形、內內力滿足足成橋目標是否代入懸鏈線理論迭代求解程序求解主纜成橋線形、索長S和索力主纜空纜纜線形、、索力和和吊索無無應力長長度迭代求解解迭代求解解更新模型型得到空纜纜預抬量量、索鞍鞍預偏量量、索夾夾預偏量量、主纜纜及吊索索無應力力長度等等數據比較主纜分析析的主要要目的之之一是建建立精確確的空纜纜、成橋橋的橋跨跨結構有有限元模模型,為為運營階階段受力力分析和和施工控控制分析析提供基基礎條件件。懸索橋的的受力分分析運營階段段分析在主纜分分析得到到的成橋橋恒載狀狀態橋梁梁有限元元模型基基礎上,,就可以以用荷載載增量法法進行運運營階段段活載、、溫度及及風載等等工況影影響分析析。下面給出出的是北北盤江大大橋在各各種工況況下的分分析結果果圖形::活載作用用下主纜纜索力影影響線圖圖活載作用用下加勁勁梁撓度度影響線線圖懸索橋的的受力分分析運營階段段分析系統升溫溫25℃時的主纜纜變形圖圖(m)系統升溫溫25℃時的加勁勁梁變形形圖(m)系統升溫溫25℃時的索塔塔變形圖圖(m)懸索橋的的受力分分析運營階段段分析橫向風荷荷載作用用下的主主纜變形形圖(m)橫向風荷荷載作用用下的橋橋面板彎彎矩圖((m)橫向風荷荷載作用用下的加加勁梁變變形圖((m)懸索橋的的受力分分析施工控制制分析空纜、成成橋主纜纜線形變變化(得得到主纜纜預抬量量等數據據)根據空纜纜、成橋橋主纜節節點x坐標變化化得到索索夾預偏偏量中、邊跨跨主纜索索長單單位::m(邊錨跨總總長已扣扣除連接接件長度度1.147m)項目分項施工控制計算值無應力索長邊錨跨錨跨19.940邊跨205.143邊錨跨總長223.937中跨648.844全跨1096.718有應力索長錨跨20.000邊跨205.772中跨650.741伸長量錨跨0.061邊跨0.634中跨1.897全跨3.287項目分項計算值成橋恒載狀態主纜受力情況表單位:tonf
(上述索力為單根主纜的力)拉力地錨點10300.9散索鞍錨跨側10316.1邊跨側10314.3主索鞍邊跨側10422.5中跨側10337.1水平力地錨點8423.5散索鞍錨跨側8423.5邊跨側9673.7主索鞍邊跨側9673.7中跨側9673.7豎向力地錨點-5929.0散索鞍錨跨側5955.4邊跨側3578.2主索鞍邊跨側3879.2中跨側3643.4塔頂壓力7522.6懸索橋的的受力分分析施工控制制分析根據成橋橋分析得得到的吊吊索成橋橋索力值值(可計計算吊索索無應力力長度))北盤江地地錨式懸懸索橋主主索鞍頂頂推量計計算表施工階段空纜一期恒載上橋二期恒載上橋預偏量(mm)9291560北盤江地地錨式懸懸索橋主主索索塔塔預拋高高施工階段鎮寧岸索塔勝景關岸索塔預拋高(mm)6249安裝索夾夾索股架設設懸索橋的的施工控控制懸索橋施施工控制制要點作為懸索索橋最主主要的受受力構件件,主纜纜一旦架架設完畢畢,就無法再調整其其線形。。而主纜纜空纜線形形的架設誤誤差會對對后續各各個施工工階段產產生顯著著影響。。因此,懸懸索橋施施工控制制關鍵是是精確控控制主纜纜空纜架架設線形形。對懸索橋橋的施工工誤差進進行反饋饋控制時時,調整整手段十十分有限限。因此,懸懸索橋施施工控制制的要點點之一是是精確確確定各構構件的理理論安裝裝尺寸。。懸索橋的的施工控控制懸索橋施施工控制制要點懸索橋的的索塔主主要承受受豎向荷荷載。在在施工過過程中,,由于主主纜線形和索索力的不斷變變化,兩兩側主纜纜力的水平分量量可能會不不平衡而而導致索塔頂承承受較大大水平力力作用。懸索橋橋施工控控制要點點之一是是將索塔塔施工過過程中承承受的水水平力((或水平平偏位))控制在在安全范范圍內((通過頂頂推索鞍鞍)。加勁梁的的架設是是懸索橋橋施工的的重要工工序,加加勁梁的的架設過過程中,,其受力力狀態與與成橋狀狀態有顯顯著差異異。因此,加加勁梁的的架設控控制是懸懸索橋的的主要施施工控制制要點之之一。其中,自自錨式懸懸索橋需需要嚴格格控制加加勁梁的的架設及及體系轉轉換控制制;地錨錨式懸索索橋需要要嚴格控控制其施施工過程程的加勁勁梁連接接狀態。。懸索橋的的施工控控制修正計算算參數識別實際計算算參數與與設計計計算參數數的差異異,并修正理理論分析析數據,,對懸索索橋的施施工控制制非常重重要。其其中,主纜及吊吊索彈性性模量及及截面積積、索塔塔砼彈性性模量、、加勁梁梁彈性模模量及重重度、砼砼徐變參參數、二二恒的實實際荷載載等是主要要的待修修正計算算參數。。在取得上上述計算算參數的的實際評估估值后,需要要代入懸索橋成成橋及空空纜主纜纜線形精精確計算算方法重新進行行迭代分分析。這這一步驟驟是對合合理空纜纜目標進進行校核核和修正正的必要要過程。。通過這這一過程程,可以以得到實實際主纜纜無應力力長度、、實際空空纜線形形、索鞍鞍預偏量量、索塔塔預抬量量等重要要理論控控制數據據指標。。懸索橋的的施工控控制懸索橋施施工控制制主要指指標(按施工工過程順順序)主纜各索索股無應應力下料料長度(廠內標標記各IP點位置))此指標是是主纜空空纜線形形控制的的基礎,,是關鍵鍵控制指指標之一一。利用修正正計算參參數后的的空纜與與成橋理理論分析析數據得得出。注意:索股無應應力長度度計算中中須考慮慮主、散散索鞍半半徑對主主纜長度度的影響響。修正方法法是找出主主纜在主主、散索索鞍上的的切點位位置,按按切點位位置進行行迭代計算算,算出切切點之間間各索段段的有應應力索長長和彈性性伸長,,再計算算出主纜纜繞主、、散索鞍鞍圓弧段段的有應應力索長長和彈性性索長。。懸索橋的的施工控控制懸索橋施施工控制制主要指指標(按施工工過程順順序)索塔預拋拋高受索塔在在成橋豎豎向壓力力下的變變形和砼砼的徐變變收縮影影響,索索塔施工工時需設設置塔頂頂預拋高高,才能能保證成成橋狀態態下主纜纜塔頂IP點符合設設計值。。北盤江大大橋塔頂頂豎向位位移(mm)在進行主主索塔的的施工時時,還需需要對塔塔頂立模模標高進進行溫度度修正。。施工索塔塔預拋高高=成橋橋壓縮量量+徐變收縮縮量+溫度修正正量。鎮寧岸索塔左側塔柱鎮寧岸索塔右側塔柱勝境關岸索塔左側塔柱勝境關岸索塔右側塔柱成橋恒載工況36.8138.7831.5630.34考慮三年徐變51.5454.4244.2242.12考慮五年徐變57.5860.8649.4047.07考慮十年徐變65.7869.6456.2453.78懸索橋的的施工控控制懸索橋施施工控制制主要指指標(按施工工過程順順序)散索鞍預預轉量散索鞍在在從安裝裝后,經經歷空纜纜架設、、鋼桁梁梁吊裝、、二恒上上橋等施施工工序序后,最最終達到到成橋固固定狀態態;在施施工過程程中,散散索鞍需需處于擺擺動鉸的的可轉動動狀態,,則成橋的角角度與空空纜時的的角度有一個差值,稱為散散索鞍的的預轉量量。散索鞍修修正主索索塔預拋拋高影響響后的理理論預轉轉量單單位位:度鎮寧岸左側鎮寧岸右側勝境關岸左側勝境關岸右側散索鞍預轉量0.9790.9790.9780.978懸索橋的的施工控控制懸索橋橋施工工控制制主要要指標標(按施施工過過程順順序))主索鞍鞍預偏偏量施工過過程中中,隨隨著施施工工工序的的不斷斷完成成,主主纜中中應力力水平平的不不斷增加,主索索鞍逐逐漸靠近設設計成成橋位位置;而主主索鞍鞍成橋橋與空空纜縱縱橋向向水平平位置置之間間有一一個差差值,,施工工控制制項目目稱為為主索索鞍的的預偏偏量。。主索鞍鞍如何何從初初始位位置移移向設設計位位置,,一般般有三三種控控制方方式::1)在所所有施施工工工序完完成后后,主主索鞍鞍一次次頂推推到設設計位位置。。2)每完完成一一個的的主要要施工工工序序,主主索鞍鞍向設設計位位置頂頂推一一次。。3)以計計算的的最大大塔偏偏限值值為控控制值值,在在施工工過程程中,,多次次進行行主索索鞍的的頂推推,觀觀測實實測主主塔縱縱向塔塔偏值值是否否接近近最大大塔偏偏限值值來決決定頂頂推主主索鞍鞍的時時機。。北盤江江大橋橋采用用控制制方法法3,一共共進行行了11次頂推推;三三汊磯磯大橋橋采用用控制制方法法3,一共共進行行了6次頂推推。懸索橋橋的施施工控控制懸索橋橋施工工控制制主要要指標標(按施施工過過程順順序))貓道線線形貓道是是主纜纜架設設和吊吊桿安安裝的的重要要高空空作業業通道道。貓貓道架架設線線形要要求能能很好好地跟跟隨空空纜線線形,,與主主纜中中心高高度差差宜在在1.4m左右。。貓道線線形設設計的的基本本原則則:中跨、、邊跨跨貓道道承重重索工工作狀狀態水水平分分力相相等,,即貓貓道施施工設設計應應保證證主索索塔不不出現現大的的施工工塔偏偏。確保中中跨貓貓道承承重索索工作作線形形作為為主要要控制制項目目,邊邊跨貓貓道承承重索索工作作線形形作為為次要要控制制項目目。北盤江江大橋橋貓道道承重重索空空纜控控制數數據邊跨無應力長度(m)中跨無應力長度(m)中跨中點空纜標高(m)邊跨索力(kN)中跨索力(kN)貓道承重索199.87638.27905.897147137貓道的的架設設應以以無應應力長長度控控制手手段,,實現現標高高控制制。懸索橋橋的施施工控控制懸索橋橋施工工控制制主要要指標標(按施施工過過程順順序))主纜基基準索索股架架設線線形主纜的的空纜纜架設設施工工是懸懸索橋橋橋的的關鍵鍵施工工環節節之一一,其其施工工質量量直接接影響響成橋橋目標標的實實現。。而在在這一一施工工階段段,基基準索索股的的空纜纜架設設又是是主纜纜空纜纜架設設施工工中的的關鍵鍵環節節。基準索索股的的線形形控制制步驟驟:①①索股股入鞍鞍初定定位→→②穩穩定監監測→→③線線形調調整→→④再再穩定定監測測→⑤⑤再線線形調調整((反復復④、、⑤步步)→→⑥⑥連續續監測測穩定定→⑦⑦調整整結束束:測測量架架設誤誤差。。穩定監監測要要求在在穩定定溫度度場情情況下下進行行索股股控制制點高高程測測量、、索鞍鞍主纜纜IP點坐標標測量量、索索股溫溫度測測量。。(測測量數數據用用于校校核實實測線線形))懸索橋橋的施施工控控制懸索橋橋施工工控制制主要要指標標(按施施工過過程順順序))主纜基基準索索股架架設線線形((續))線形調調整是是根據據校核核的實實測線線形與與理想想線形形的差差值,,進行行索股股控制制點高高程的的調整整。一一般根根據索索長改改變量量ds與其跨跨中垂垂度改改變量量df之間的的變化化關系系,通通過改改變需需調整整跨的的索長長進行行高程程調整整。理想基基準索索股架架設線線形數數據==基準準索股股理論論架設設線形形數據據+溫溫度修修正線線形數數據++主塔塔預拋拋高修修正線線形數數據++主塔塔塔偏偏修正正線形形數據據。主纜基基準索索股和和一般般索股股的架架設過過程中中需要要注意意以下下事項項:1)索股股調整整一般般在夜夜間溫溫度穩穩定的的時間間進行行,索股調調整順順序為為先中跨跨、再再邊跨跨、最最后錨錨跨;中跨跨及邊邊跨索索股線線形調調整就就位后后,將將索股股在索索鞍內內固定定,然然后調調整錨錨跨。。索股股調整整時,,應使使索鞍鞍保持持在預預偏、、預轉位置不不動。。懸索橋橋的施施工控控制懸索橋橋施工工控制制主要要指標標(按施施工過過程順順序))主纜基基準索索股架架設線線形((續))2)基準索索股的的空纜纜線形形控制制以中中跨跨跨中點點的標標高控控制為為關鍵控控制點點,在調調索時時必須須保證證此關關鍵控控制點點的標標高符符合要要求(<±±15mm);3)邊跨跨跨中點點的標標高為為輔助控控制點點。4)基準索索調索索應避避免在在陣風風較強強的情情況下下進行行,避避免索索的振振動導導致的的測量量誤差差。5)一般般索索股股的的線線形形控控制制采采用用相對對垂垂度度法法。每每跨跨選選取取6個以以上上截截面面與與基基準準索索股股進進行行相相對對垂垂度度測測量量,,確確定定其其線線形形與與基基準準索索線線形形一致致。6)一般般索索股股線線形形調調整整時時應應注注意意索索股股溫溫度度場場與與基基準準索索股股保保持持一一致致。。懸索索橋橋的的施施工工控控制制懸索索橋橋施施工工控控制制主主要要指指標標(按按施施工工過過程程順順序序))錨跨跨索索股股張張拉拉力力錨跨跨索索股股張張拉拉力力控控制制是是提提高高主主纜纜各各索索股股受受力力均均勻勻性性,,保保證證錨錨跨跨索索股股無無應應力力長長度度符符合合理理論論計計算算要要求求的的必必要要手手段段。。一一般般在在空空纜纜索索股股架架設設完完成成后后進進行行控控制制調調整整。。錨跨跨索索股股張張拉拉力力==各各索索股股理理論論張張拉拉力力+溫度度引引起起錨錨邊邊跨跨索索力力變變化化的的差差值值。。注意意事事項項::1)錨錨跨跨索索股股張張拉拉應應盡盡可可能能選選擇擇在在夜夜晚晚穩穩定定溫溫度度場場下下進進行行,,盡盡可可能能減減小小與與設設計計溫溫度度間間的的差差值值。。2)錨錨跨跨索索股股張張拉拉力力的的測測試試可可采采用用壓壓力力傳傳感感器器法法或或頻頻率率法法進進行行。。懸索索橋橋的的施施工工控控制制懸索索橋橋施施工工控控制制主主要要指指標標(按按施施工工過過程程順順序序))索夾夾預預偏偏量量索夾夾在在空空纜纜時時的的位位置置與與成成橋橋時時的的位位置置有有很很大大的的差差異異,,只只有有準準確確地地計計算算出出這這種種差差異異,,才才能能保保證證成成橋橋時時吊吊索索處處于于設設計計的的豎豎直直位位置置,,因因此此空空纜纜索索夾夾坐坐標標放放樣樣控控制制是是纜纜索索系系統統施施工工控控制制中中的的一一個個重重要要環環節節。實際際索索夾夾預預偏偏量量==索索夾夾理理論論預預偏偏量量++溫溫度度修修正正預預偏偏數數據據。。東岸岸側側橫橫截截面面西西岸岸側側如上上圖圖,,實實際際操操作作時時,,一一般般用用頂頂面面P1/P2點作作為為索索夾夾預預偏偏量量測測量量控控制制點點。。懸索索橋橋的的施施工工控控制制懸索索橋橋施施工工控控制制主主要要指指標標(按按施施工工過過程程順順序序))吊索索無無應應力力下下料料長長度度吊索索無無應應力力下下料料長長度度一一般般應應在在空空纜纜架架設設完完成成后后,,得得到到空空纜纜線線形形誤誤差差后后確確定定,,以以較較好好地地消消除除空空纜纜線線形形誤誤差差對對加加勁勁梁梁架架設設的的影影響響。。吊索索誤誤差差修修正正長長度度按按如如下下方方法法計計算算::將實實測測塔塔偏偏誤誤差差、、索索鞍鞍定定位位誤誤差差等等計計入入非非線線性性有有限限元元分分析析模模型型,,修修正正實實際際空空纜纜懸懸鏈鏈線線與與理理想想空空纜纜懸懸鏈鏈線線的的差差值值,,通通過過一一次次正正裝裝成成橋橋分分析析,,求求得得的的主主纜纜各各吊吊點點計算成成橋線線形與與設計計線形形的差差值,即為為吊索索誤差差修正正長度度。實際吊吊索無無應力力下料料長度度=吊吊索理理論無無應力力下料料長度度+吊吊桿誤誤差修修正長長度數數據。。懸索橋橋的施施工控控制懸索橋橋施工工控制制主要要指標標(按施施工過過程順順序))加勁梁梁節段段連接接(地地錨式式懸索索橋))在加勁勁梁吊吊裝過過程中中,主主纜的的線形形隨著著加勁勁梁的的吊裝裝進展展不斷斷改變變,加加勁梁梁節段段間的的連接接設計計,對對梁段段施工工過程程的受受力和和成橋橋狀態態的內內力都都有明明顯的的影響響。目前國國內懸懸索橋橋鋼加加勁梁梁架設設過程程中節節段連連接設設計基基本分分為三三種::一種種是采采用的的逐段段鉸結結法,,一種種是逐逐段剛剛結法法,第第三種種是剛剛鉸混混合法法。逐段鉸鉸接法法是在在吊裝裝加勁勁梁的的過程程中,,讓加加勁梁梁節段段在上上弦處處通過過“鉸鉸”連連接,,對于于下弦弦則任任其自自由的的節段段連接接設計計。這這種連連接設設計可可保證證一、、二期期恒載載均由由主纜纜承受受,鋼鋼桁加加勁梁梁恒載載成橋橋下的的內力力狀態態近似似為簡簡支桁桁架在在恒載載作用用下內內力,,與懸懸索橋橋加勁勁梁的的最理理想恒恒載內內力狀狀態最最為接接近。。逐段剛剛結法法指每每吊一一個節節段,,就立立即同同已吊吊裝好好的節節段剛剛結。。這種種連接接設計計可能能導致致鋼加加勁梁梁中出出現較較大的的施工工應力力;同同時鋼鋼桁梁梁恒載載內力力狀態態也不不理想想。((采用用橋面面吊機機施工工加勁勁梁一一般采采用逐逐端剛剛接法法)懸索橋橋的施施工控控制懸索橋橋施工工控制制主要要指標標(按施施工過過程順順序))加勁梁梁節段段連接接(續續)剛鉸混混合法法是由由逐段段鉸結結法和和逐段段剛結結法結結合使使用的的連接接方法法。在在吊裝裝加勁勁梁的的過程程中,,將加加勁梁梁分為為多個個大段段,在在大段段內部部各梁梁段施施工時時逐段段剛結結,在在大段段與大大段之之間采采用鉸鉸結,,以消消除梁梁段內內的施施工內內力。。國內建建成的的懸索索橋中中,采采用鋼鋼桁加加勁梁梁的豐豐都長長江大大橋、、忠縣縣長江江二橋橋、角角籠壩壩大橋橋、北北盤江江大橋橋、四四渡河河大橋橋等均均采用用逐段段鉸結結施工工法并并采用用二恒恒等代代荷載載工序序;虎虎門大大橋、、汕頭頭海灣灣橋、、西陵陵長江江大橋橋和廈廈門海海滄大大橋東東航道道懸索索橋((均為為鋼箱箱加勁勁梁))等均均采用用無二二恒等等代荷荷載工工序的的逐段段鉸結結法;;江陰陰長江江大橋橋(鋼鋼箱加加勁梁梁)及及壩凌凌河大大橋采采用了了逐段段剛結結施工工方法法。剛接時時機確確定::利用施施工過過程仿仿真分分析,,對加加勁梁梁節段段不同同連接接方式式及各各種剛剛接時時機進進行比比選分分析,,得出出加勁勁梁施施工過過程中中臨時時鉸接接及永永久剛剛接的的最佳佳時機機,確確保加加勁梁梁的受受力滿滿足設設計要要求。。懸索橋橋的施施工控控制懸索橋橋施工工控制制主要要指標標(按施施工過過程順順序))加勁梁梁線形形控制制(自
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