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《大跨度多塔鋼箱梁斜拉橋邊跨支架落架方案探究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、大跨度多塔鋼箱梁斜拉橋邊跨支架落架方案探究 摘要：對于大跨度多塔鋼箱梁斜拉橋，邊跨支架提前落架使邊跨懸臂端主梁產(chǎn)生豎向位移，導致合龍口出現(xiàn)高差，影響最終的成橋線形，需要采取措施進行調(diào)整。論文計算了直接落架產(chǎn)生的影響，在此基礎上比較了反力支撐法和支座強制位移法。分析表明：反力支撐法和支座強制位移法均能滿足合龍要求，邊跨跨中支承點位移相差無幾，但是反力分配有較大區(qū)別。關鍵詞：多塔斜拉橋；臨時支架；落架；反力支撐；強制位移中圖分類號：TU74文獻標識碼：A1工程背景與有限元模型論文以某六塔斜拉橋為工程背景，建立有限元模型
2、，跨徑布置為70+200+5×428+200+70=2680m，模型如圖1。獨柱型索塔，斜拉索為四索面，下塔柱設置X型支承托架，主梁為分離式鋼箱梁。塔梁之間建立臨時拉索，次邊塔塔梁橫向之間設置橫向抗風支座。全橋中間設置剛性鉸，以保證主梁在常年溫差下的自由伸縮[1]。圖1有限元模型6主梁、主塔及X托架采用梁單元模擬，其中主梁截面模擬成單主梁矩形形式；斜拉索采用索單元模擬。斜拉索與主塔、主梁的連接均采用剛臂相連，輔助墩、過渡墩支座及橫向抗風支座均采用彈性連接。支架模型的邊界條件是支架底部固結(jié)，由于支架與輔助墩、過渡墩相比
3、其剛度較小，將支架平聯(lián)與輔助墩、過渡墩連接處剛性連接。2直接落架對于多塔鋼箱梁斜拉橋，主跨鋼箱梁采用懸臂吊裝完成[2][3]，邊跨可在支架上拼裝[4]。支架采用鋼管柱，并利用鋼管、工字鋼作為平聯(lián)及斜撐連成整體。支架主體結(jié)構的鋼管、型鋼均為Q235A鋼，貝雷梁采用16Mn鋼[5][6]。邊跨鋼箱梁拼裝時間較短，施工單位綜合考慮多方面因素，提議在主跨、邊跨鋼箱梁合龍前進行邊跨支架的落架。經(jīng)施工單位提議，南岸邊跨70m梁段提前落架，只保留Z9墩和Z10墩跨中2根鋼管樁及這2根樁之間的支撐，如圖2所示。圖2保留的梁段支撐位置
4、示意圖直接拆除其他鋼管柱的支撐，在此種工況下合龍口處位移情況如下。表1合龍口處位移m6由上表可以看出，在只保留2根樁及相應支撐（1069、1072）的情況下，Z8B11近塔端在部分拆架后下?lián)狭?2.7mm，在合龍前Z8邊跨合龍口兩端的高差為13.1mm。由于此時合龍口兩端高差過大，直接合龍會導致此處線形不平順，從而對主梁受力產(chǎn)生不利影響。因此，需對該提前落架方案進行調(diào)整，以減小合龍口兩端高差。因為實際梁段支撐處高度可進行調(diào)節(jié)，因此可通過增大Z9墩和Z10墩跨中撓度來抬升Z8B11近塔端，減小合龍口兩端高差。調(diào)整方法有
5、反力支撐法和強制位移法。3反力支撐法反力支撐法是通過在支撐處施加反力的形式來改變跨中位移。在合龍前在支撐處用反力來代替支撐力，通過逐漸減小反力來實現(xiàn)Z8B11近塔端的提高。當合龍口兩端高差一致時，施加反力處的位移就為實際中要調(diào)整的位移。在支撐處施加反力模擬時，減小反力按照下列原則。假設在不調(diào)整跨中撓度的情況下在1069和1072兩個支撐處的反力分別為、，在調(diào)整后反力分別為、，則應有：=：。按照前述的反力支撐方法對模型進行調(diào)整，最終調(diào)整前后的計算結(jié)果見表2~表4。表2調(diào)整前后支撐處位移對比m表3調(diào)整前后合龍口兩端位移對
6、比m表4調(diào)整前后各支撐反力對比kN6由上面各表對比結(jié)果可以看出，調(diào)整后邊跨合龍口兩端高差只有0.6mm，此時合龍口兩端已基本平齊，此時Z9墩和Z10墩跨中豎向位移為25mm左右。因此，在實際中提前落架后應控制Z9墩和Z10墩跨中豎向位移在25mm左右，此時能滿足邊跨合龍兩端基本平齊。4支座強制位移法強制位移法是通過在結(jié)構的某處人為地施加一定的強迫位移，結(jié)構為了滿足變形協(xié)調(diào)從而達到合理的位置狀態(tài)[7]。在有限元程序中，使用支座強制位移法多次調(diào)試，分別將1069和1072節(jié)點處支座強制下?lián)?cm，計算結(jié)果如表5。表5合龍
7、位移變化量m表6與表7為反力支撐法與支座強制位移法在邊跨合龍時邊跨跨中支撐豎向位移與豎向反力的結(jié)果對比。表6合龍時跨中支撐豎向位移m表7合龍時跨中支撐豎向反力kN6由兩種方案的比較結(jié)果可知，反力支承法和支座強制位移法能使合龍滿足要求，跨中支承點位移只相差1mm，但是反力分配有較大區(qū)別。反力區(qū)別較大是因為反力支承法是人為賦予支反力值，而支座強制位移法，是通過程序內(nèi)力重分配，反力分配更合理。目前，在施工過程中，控制位移比控制反力更為便利。建議施工單位采取支座強制位移法進行邊跨支架落架。5結(jié)論（1）多塔鋼箱梁斜拉橋邊跨支架
8、不能采取直接落架的方式，否則達不到理想的成橋線形，導致行車不舒適感；（2）反力支承法和支座強制位移法均能使合龍滿足要求，跨中支承點位移相差無幾，但是反力分配有較大區(qū)別；（3）為施工便利考慮，建議采取支座強制位移法進行邊跨支架的落架。6參考文獻[1]宗霏．多塔斜拉橋剛性鉸動力分析[D].成都：西南交通大學，2012[2]王伯惠．斜拉橋結(jié)構發(fā)展和中
