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摘 要:大跨径连续梁桥经常采用悬浇施工方法,桥梁博士软件可以对其各阶段进行模拟,现对其建模过程进行阐述,过程为单元划分、截面编辑、预应力筋输入、施工信息输入,最后为项目执行验算。
关键词:单元划分;截面;施工阶段
Dr.Bridge系统是一个集可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印与帮助为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。系统的编制完全按照桥梁设计与施工过程进行,密切结合桥梁设计规范,充分利用现代计算机技术,符合设计人员的习惯。对结构的计算充分考虑了各种结构的复杂组成与施工情况。计算更精确;同时在数据输入的容错性方面作了大量的工作,提高了用户的工作效率。
对于采用悬浇施工的连续梁,我们通常可采用下列工序进行模拟建模。
1. 结构离散
一般来说,先从主梁的端头开始为第一个单元,直至到主梁的另一端,单元大小可以根据实际情况进行调整,关键部位细化,0#块、悬臂根部、支点等,其他部位为了编辑方便单元大小可设置为统一,如均为3m,或4m。图1为某连续梁的局部单元划分。
主梁单元编辑完成后再划分桥墩单元,最后为挂篮单元,挂篮单元性质为钢构件。
2. 截面编辑
单击左截面或右截面,弹出截面特征描述对话框,如图 2所示,此对话框同时出现在快速编辑器的各项功能中。
图形输入:选择常用的或用户自定义的图形,输入其参数;
节线输入:输入不同高度处的截面宽度;
特殊输入:直接输入截面的各项指标;
坐标输入:用户以坐标形式,逐点描述截面形状;
还有一种方式从AutoCAD读入。
3. 钢筋输入
首先对结构中的所有预应力钢束进行编号。编号的原则:不同钢束几何类型、不同材料类型需分别编号,如果几何类型相同,材料也相同,但需要考虑钢束分批张拉弹性压缩损失时也需根据张拉过程进行编号。
4. 施工阶段划分
(1)桥墩施工
边界条件:水平、竖向、转动均刚性约束
施工周期:根据现场情况定
全局挂蓝编组:24组(根据墩个数定)
安装杆件:桥墩单元
(2)0#块安装
边界条件:水平、竖向、转动均刚性约束
主从约束:水平、竖向、转动均刚性约束
施工周期:根据现场情况定
全局挂蓝编组:24组(根据墩个数定)
这里的主从约束主要用来描述结构内部单元间的连接情况,存在主从约束表示两节点在此方向上具有同位移。它的特点:如果两节点间的位移完全一致,即三个方向上均存在主从约束,则表示两节点间是刚接;如果三个方向上均没有主从约束,则表示两节点完全断开;存在主从约束的结构,一定要保证结构的任何部分都不能存在机动体系。
(3)0#块张拉灌浆
边界条件:水平、竖向、转动均刚性约束
主从约束:水平、竖向、转动均刚性约束
施工周期:1天
全局挂蓝编组:24组(根据墩个数定)
一般来说,本阶段有张拉钢束,均需考虑本阶段分批张拉预应力损失。
(4)0#段前段安装挂蓝
边界条件:水平、竖向、转动均刚性约束
主从约束:水平、竖向、转动均刚性约束
施工周期:15天
全局挂蓝编组:根据墩个数定
注意:挂篮吊点号,节点自重,高度,如图3所示
(5)浇筑1#块混凝土
施工周期5天
(6)1#块张拉钢束、灌浆
(7)1#块前段安装挂蓝
选择阶段挂篮操作,选择坐标偏移量,可使挂篮移动。
(8)浇筑2#块混凝土
重复该过程直至浇筑至合拢段。
(9)拆除挂篮
选择阶段挂篮操作,点击挂篮拆除,填写挂篮编号即可。
(10)浇筑桥台处墩顶混凝土
边界条件:仅有竖向刚性
(11)隔跨张拉合拢段预应力筋
(12)隔跨安装吊架,添加配重,合拢处单元上增加集中荷载,可设为永久荷载。
(13)换重,湿重的一半
混凝土初凝前不能全部浇完,吊架逐级加载会引起变形,故常采用水箱预压换重来消除变形。浇筑混凝土前,先用水箱注入相当于混凝土重的水,代替混凝土然后在浇筑过程中逐渐卸载(放水),使吊架的负荷和挠度变形基本不变。
(14)灌浆,合拢(安装杆件),撤销换重
(15)张拉该跨剩余钢束并灌浆
(16)拆除临时支座,锁定一侧桥台支座,隔跨相应支座,修改锁定支座主从约束,去掉水平、转角约束,仅留竖向约束。
(17)拆除合拢段吊架及配重
以上为桥梁博士模拟悬臂施工过程,供相关人士参考。
关键词:单元划分;截面;施工阶段
Dr.Bridge系统是一个集可视化数据处理、数据库管理、结构分析、打印与帮助为一体的综合性桥梁结构设计与施工计算系统。系统的编制完全按照桥梁设计与施工过程进行,密切结合桥梁设计规范,充分利用现代计算机技术,符合设计人员的习惯。对结构的计算充分考虑了各种结构的复杂组成与施工情况。计算更精确;同时在数据输入的容错性方面作了大量的工作,提高了用户的工作效率。
对于采用悬浇施工的连续梁,我们通常可采用下列工序进行模拟建模。
1. 结构离散
一般来说,先从主梁的端头开始为第一个单元,直至到主梁的另一端,单元大小可以根据实际情况进行调整,关键部位细化,0#块、悬臂根部、支点等,其他部位为了编辑方便单元大小可设置为统一,如均为3m,或4m。图1为某连续梁的局部单元划分。
主梁单元编辑完成后再划分桥墩单元,最后为挂篮单元,挂篮单元性质为钢构件。
2. 截面编辑
单击左截面或右截面,弹出截面特征描述对话框,如图 2所示,此对话框同时出现在快速编辑器的各项功能中。
图形输入:选择常用的或用户自定义的图形,输入其参数;
节线输入:输入不同高度处的截面宽度;
特殊输入:直接输入截面的各项指标;
坐标输入:用户以坐标形式,逐点描述截面形状;
还有一种方式从AutoCAD读入。
3. 钢筋输入
首先对结构中的所有预应力钢束进行编号。编号的原则:不同钢束几何类型、不同材料类型需分别编号,如果几何类型相同,材料也相同,但需要考虑钢束分批张拉弹性压缩损失时也需根据张拉过程进行编号。
4. 施工阶段划分
(1)桥墩施工
边界条件:水平、竖向、转动均刚性约束
施工周期:根据现场情况定
全局挂蓝编组:24组(根据墩个数定)
安装杆件:桥墩单元
(2)0#块安装
边界条件:水平、竖向、转动均刚性约束
主从约束:水平、竖向、转动均刚性约束
施工周期:根据现场情况定
全局挂蓝编组:24组(根据墩个数定)
这里的主从约束主要用来描述结构内部单元间的连接情况,存在主从约束表示两节点在此方向上具有同位移。它的特点:如果两节点间的位移完全一致,即三个方向上均存在主从约束,则表示两节点间是刚接;如果三个方向上均没有主从约束,则表示两节点完全断开;存在主从约束的结构,一定要保证结构的任何部分都不能存在机动体系。
(3)0#块张拉灌浆
边界条件:水平、竖向、转动均刚性约束
主从约束:水平、竖向、转动均刚性约束
施工周期:1天
全局挂蓝编组:24组(根据墩个数定)
一般来说,本阶段有张拉钢束,均需考虑本阶段分批张拉预应力损失。
(4)0#段前段安装挂蓝
边界条件:水平、竖向、转动均刚性约束
主从约束:水平、竖向、转动均刚性约束
施工周期:15天
全局挂蓝编组:根据墩个数定
注意:挂篮吊点号,节点自重,高度,如图3所示
(5)浇筑1#块混凝土
施工周期5天
(6)1#块张拉钢束、灌浆
(7)1#块前段安装挂蓝
选择阶段挂篮操作,选择坐标偏移量,可使挂篮移动。
(8)浇筑2#块混凝土
重复该过程直至浇筑至合拢段。
(9)拆除挂篮
选择阶段挂篮操作,点击挂篮拆除,填写挂篮编号即可。
(10)浇筑桥台处墩顶混凝土
边界条件:仅有竖向刚性
(11)隔跨张拉合拢段预应力筋
(12)隔跨安装吊架,添加配重,合拢处单元上增加集中荷载,可设为永久荷载。
(13)换重,湿重的一半
混凝土初凝前不能全部浇完,吊架逐级加载会引起变形,故常采用水箱预压换重来消除变形。浇筑混凝土前,先用水箱注入相当于混凝土重的水,代替混凝土然后在浇筑过程中逐渐卸载(放水),使吊架的负荷和挠度变形基本不变。
(14)灌浆,合拢(安装杆件),撤销换重
(15)张拉该跨剩余钢束并灌浆
(16)拆除临时支座,锁定一侧桥台支座,隔跨相应支座,修改锁定支座主从约束,去掉水平、转角约束,仅留竖向约束。
(17)拆除合拢段吊架及配重
以上为桥梁博士模拟悬臂施工过程,供相关人士参考。