鋼管混凝土拱橋轉體施工控制研究.pdf

1、在很多施工場地受限制的情況下,采用轉體施工是一種很好的方法。橋梁轉體施工,是利用橋梁結構本身及結構用鋼作為轉體設施,利用較小摩擦系數(shù)的滑道和合理的轉盤結構,以簡單的牽引設備,利用兩岸的地形和簡單支架預制拼裝橋梁結構,整體旋轉一定的角度后安裝到位。因其與其他的施工方案相比,能有效節(jié)省施工用材,減少施工設備,施工快速安全,其中最為突出的特點是施工的過程中能直接跨越不利的地形,對線下的結構影響較小。本文以漳州市閩江路鋼管混凝土拱橋為工程背景,

2、進行轉體施工技術研究,為以后類似的鋼管混凝土拱橋的轉體施工設計計算提供參考。
　　(1)根據(jù)漳州市閩江路鋼管砼拱橋具體工程實例,采用 ANSYS有限元軟件進行球鉸結構局部實體有限元分析得到,球鉸在轉體前和轉體過程中,各部位應力有所增加,但增量較小。采用的平面轉鉸結構,轉動接觸對的摩擦系數(shù)只有0.06,對于轉動過程中球鉸各部位應力增量貢獻較小。通過 MIDAS/Civil有限元軟件進行的轉動體系有限元分析得到,臨時塔架最大應力出現(xiàn)在

3、與背墻的連接處,轉體過程拱肋內(nèi)力和應力較小,變形較小。在正式轉體前,通過現(xiàn)場收集的材料參數(shù),進行理論重心計算。在轉動牽引力的計算中,考慮中心支撐和中心、環(huán)道共同支撐兩種情況。
　　(2)由于閩江路鋼管砼拱橋為轉體施工的鋼管混凝土拱橋,在轉體過程中需要保證轉體各構件的安全穩(wěn)定,在轉動到位后要嚴格控制合龍口的標高,保證拱橋順利合龍,因此進行施工監(jiān)控是十分必要的。轉體施工監(jiān)控結果表明,拱頂靠近合龍口位置的標高與考慮預拱度設計值之差在1

4、cm以內(nèi),符合較好,拱肋應力監(jiān)控結果與有限元計算相一致。在正式轉體前制定具體稱重方案,由于該鋼管砼拱橋采用的平面轉鉸結構,在平衡稱重方案上與球面轉鉸結構不同,在具體稱重過程中需要變換施加荷載的位置。
　　(3)采用 MIDAS/Civil有限元軟件建立鋼管混凝土拱橋全橋桿系有限元模型,通過有限元模型和規(guī)范相關內(nèi)容,對鋼管混凝土主拱進行結構內(nèi)力計算,包括主拱承載能力極限狀態(tài)下構件和結構整體計算,和主拱正常使用極限狀態(tài)下拱肋撓度和鋼管