九曲江大桥吊杆张拉力的优化.pdf

收藏

编号:20181111063823969109    类型:共享资源    大小:1.04MB    格式:PDF    上传时间:2019-02-16
  
3
金币
关 键 词:
九曲江大桥吊杆张拉力的优化 吊杆的 张拉力 优化九曲江大桥 桥吊杆 九曲江大桥
资源描述:
第39卷墓27塑 山 西 建 筑 V01.39 No.27·136· 2 0 1 3年9月 赢NXI“ARCH8ITECTU叫R。E sep: 20ij ·桥梁·隧道· 文章编号:1009—6825(2013)27.0136.02 九曲江大桥吊杆张拉力的优化 聂子涵李民 (重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074) 摘要:以九江大桥为例,在计算中采用系梁的线形、拱肋弯矩作为控制目标来确定成桥状态时吊杆的合理张拉力,并对这两种方 法的优缺点进行了分析比较,最后得出:刚性支承梁法在吊杆力的计算上有明显缺陷,建议采用刚性吊杆法的结论。 关键词:系杆拱桥,吊杆力,索力,张拉力 中图分类号:U445.4 文献标识码:A 1工程实例概况 本文采用的工程为九曲江大桥,桥梁全长176.1 m,位于博鳌 核心区沙美内海旅游道路设计起点在培兰村南侧,为三跨简支钢 管混凝土系杆拱桥。本桥采用刚性系杆刚性拱,柔性吊杆。拱轴线 为二次抛物线,矢跨比为1/4,边拱矢高11.9 m,中拱矢高16.9 m。 桥跨布置如下:50 m+70 m+50 m=170 m。桥面布置为:3 m(人 行道)+2 m(拱肋)+3 m(非机动车行道)+1 m(护栏)+8 m(机 动车行道)+1 m(护栏)+3 m(非机动车行道)+2 m(拱肋)+3 m (人行道),总宽26 m。拱肋采用圆端型钢管混凝土,中拱钢管宽 160 cm,拱肋高为140 cm,钢管及腹板壁厚1.8 cm,内充C50微膨 胀混凝土,边拱钢管宽160 cm,拱肋高为120 cm,钢管及腹板壁厚 1.8 cm,内充C50微膨胀混凝土。系杆吊杆处高为188 cm,底宽 为300 cm,壁厚100 cm,采用箱形断面。系杆和横梁为预应力混 凝土结构。边拱每片拱肋设吊杆9根;中拱每片拱肋设吊杆 13根,吊杆间距为4.6 m。桥面2%横坡通过横梁高度的变化进行 调整;桥面板采用整体式实心板,厚25 cm。风撑采用桁架风撑。 钢束张拉时以张拉力为主,张拉力与伸长量双控,测量的钢 绞线伸长量允许±6%的误差,张拉伸长量从零张拉应力起算。 设计图中所列伸长量值均指锚下至锚下段钢束长度计算值,不包 含千斤顶工作长度。预应力钢束在钢束锚固面张拉,根据施工规 范规定,张拉完毕后14 d内必须压浆。钢束应张拉一批压浆一 批,待压浆强度达到90%以上时,才可进行下一道工作。九曲江 大桥中跨梁、拱布置图见图1。 乡 惑 △满謇4 4号 5号 6号 7 o;-。。一, 『。=一 r—=一 =±卜一——一!型L—~—o 田1九曲江大桥中跨粱、拱布置圈(单位:锄) 2 吊杆张拉力优化方法的提出 目前,确定钢管混凝土系杆拱桥成桥状态的吊杆张拉力所使 用的方法是斜拉桥的索力优化理论。但是两者却有着多方面的 不同。第一,两者的整体受力状态不同。对于主梁受力一般属于 压弯构件的斜拉桥来说,它的桥面结构会相对比较柔和,而对于 系杆拱桥,拱肋的刚度与系梁的刚度接近,桥面结构呈刚性状态, 主梁属于拉弯构件。第二,斜拉桥非线性影响较大,它在主塔高 度,拉索长度,以及拉索与水平面的夹角等各个方面都与系杆拱 桥有很大差异。第三,系杆拱桥在施工过程中,吊杆张拉的调整 比较复杂,需要经过多次张拉到目标力。而由于系杆拱桥在施工 方面的复杂性,对于使用不同施工方法的系杆拱桥,其张拉的次 数和大小也各不相同。这与斜拉桥拉索的张拉方式有着很大的 不同。综合以上各个方面,直接引用斜拉桥的拉索理论来进行系 杆拱桥的吊杆张拉力的计算显然并不合理。对于本文来说,九曲 江大桥的吊杆张拉力优化,计算中仅考虑恒载作用下的优化。从 目前的研究成果来看,正确计算出作为传递构件的吊杆的内力的 方法主要有以下几种:刚性支承梁法,刚性吊杆法。而对于以九 曲江大桥作为背景的本文,在计算中就以系梁的线形,拱肋弯矩 作为控制目标来确定成桥状态时吊杆合理张拉力,并对这两种方 法的优缺点进行分析比较。 3九曲江大桥吊杆张拉力优化方法的分析 3.1 刚性支承梁法计算吊杆张拉力 为了达到让吊杆和桥面系连接处的节点在成桥状态时受到 恒载和吊杆张拉力作用的位移为零的目的,同时让纵梁内弯矩理 解为刚性支承梁弯矩,使用刚性支承梁法来求解一组恒载的张拉 力值。在求解九曲江大桥时,考虑的主要是主梁线形,兼顾吊杆 的内力,拱肋弯矩等。具体方法为首先建立九曲江拱桥的模型, 然后在吊杆与纵梁的连接处用刚性支承来代替吊杆,求解此时恒 载作用下这些刚性支承处的支座反力,即为吊杆力。结合MIDAS 计算软件,得到刚性支承梁法求得九曲江大桥的吊杆张拉力见表1。 表1 刚性支承梁法计算吊杆张拉力t 吊杆编号 中跨 1 175.5 2 140.8 3 128.4 4 118.8 5 120.5 6 127.8 7 l船.7 从表1看出,在拱脚与桥面连接处的边界条件复杂,按照此 法计算出的1号吊杆力达到了175.5 t。这是由于为了使这个位 置附近的吊杆与纵梁连接处变形为零就必须要施加很大的吊杆 张拉力。再通过图2~图4可以看出,对于九曲江大桥结构来说, 在跨中的系梁弯矩最大,达到8.49×103 kN·m,在梁端的系梁弯 矩最小,为一1.54×104 kN·m。而对于拱肋弯矩,最大最小值分 别为5.74×102 kN·m和一4.91×102 kN·m,分别发生在拱顶处 和拱脚处。对于拱桥的受力来说,变化不是很大,满足要求。 收稿日期:2013—07—13 作者简介:聂子涵(1990-),男,在读硕士;李民(1988一),男,在读硕士 万方数据 第39卷第27期 2 0 1 3年9月 聂子涵等:九曲江大桥吊杆张拉力的优化 ·137· 图2中跨竖向位移(一) 一1.545 77e+004 MAXt431 MIN 531 、7。 …’ \t。、 日缁1 4…5e+0~0u,detuui 。.,。 “二’。, 日粕始56e+00f· ’ N6:6箭麟;5粥 扎 1--t一2.975 23e+0022 005 78e+0021 036 34e+002 阱一. 融一. 对于九曲江大桥结构自身而言,从图5一图7可以看出系梁 最大弯矩发生在跨中处,最大值为6.92 X 103 kN·m,最小弯矩发 生在梁端处,最小值为一1.21 X 103 l【N·m。拱肋弯矩最大最小 值分别为6.44 X102 kN·m,一5.30 X102 kN·m,分别发生在拱 顶处及拱脚处,变化不大从而满足受力要求。 工一DIR=5.334E—003一~ NODE=466 r、 Y.DlR=1.262E—)03 I| NODE=413 z.DIR=2.547E一002F—≮—乙。一,∥一黜:篓59E删 NODE=135 MAX 135 MIN·16 图5中跨竖向位移(二) 二——————、。一—啊、一——j %. 一~~ 潜4.312 50e+002 7 、、 ¨3.244 76e+002 H 2.177 01e+002 The optimization of boom’S tension force in Jiuqu River Bridge N皿Zi.hart LI Mill (School of锄以Engineering,Chongqing Jiaotong University,Chongqing 400074,China) Abstract:Taking Jiujiang Bridge a8 an example.this paper determined the reasonable tension of bridge completion state to suspender鹊arch rib bending moment as control target,and姐alyzed and compared the advantages and disadvantages of the two methods,finally obtains the rigid sup- port beam method had obvious defects in suspender force calculation,recommend the conclusion of using rigid suspender method. Key words:tied arch bridge,suspender cable force。cable force,tension 椰 姗 耄| 删瑟聪黜 嬲黻烈舞m蹦黝雠蕤‰5碰裂蕊鳃蕴扎9J4—DL圭E}L‘Y1,TO一一一一一一一■n时醋爵弭UU¨几譬 万方数据
展开阅读全文
  皮皮文库所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
0条评论

还可以输入200字符

暂无评论,赶快抢占沙发吧。

关于本文
本文标题:九曲江大桥吊杆张拉力的优化.pdf
链接地址:http://www.ppdoc.com/p-10930946.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

copyright@ 2008-2018 皮皮文库网站版权所有
经营许可证编号:京ICP备12026657号-3 

收起
展开