钢混组合梁斜拉桥仿真分析.pdf
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1、钢混组合梁斜拉桥仿真分析于垂来,裴福才(山东省路桥集团有限公司,山东济南2 50 0 14)摘要:以一座钢混组合梁斜拉桥为工程背景,建立有限元计算模型,开展了斜拉桥施工过程及运营阶段力学性能分析,并考虑整体温差变化产生的影响,明确了结构最不利状态。结果表明,主梁、主塔及斜拉索等力学指标满足设计要求。关键词:钢混组合梁斜拉桥;力学性能;仿真分析;温度效应中图分类号:U442.59Simulation analysis of steel-concretecomposite girder cable-stayed bridge(Shandong Road and Bridge Group Co.,L
2、td.,Shandong Jinan 250014Abstract:On the background of steel-concrete compositegirder cable-stayed bridge,a finite element model wasestablished to analyze the mechanical properties of cable-stayed bridge during construction and operation,the effectof the overall temperature difference was considered
3、and the most unfavorable state of the structure wasidentified.The results show that the mechanical indexesof main beam,main tower and stay cable meet the designrequirements.Key words:steel-concrete composite girder cable-stayed bridge;mechanical property;simulation analysis;temperature effect0引言钢混组合
4、结构斜拉桥结合了钢梁跨度大与混凝土梁刚度大的优点,具有自重轻、受力性能好等优势而被广泛采用。斜拉桥为高次超静定结构,受拉索垂度、结构体系转换、结构非线性等因素影响,内力与变形关系复杂。因此,通过对组合梁斜拉桥开展必要可靠的全过程仿真分析,以明确关键部位的受力状态,保证施工安全及达到预期成桥状态。斜拉桥施工方法常用的是悬臂浇筑(拼装)法和支架搭设法1】,游勇利和刘辉【2 、李巍等【3】以实际工程为背景开展了支架法施工独塔斜拉桥仿真分析,得文献标识码:A出了结构受力规律。对一钢混组合梁独塔斜拉桥进行施工和运营过程仿真分析,开展斜拉桥全过程力学性能研究,以掌握斜拉桥全过程结构内力和变形变化规律,保障
5、施工安全及实现合理成桥状态。1工程概况某桥结构采用130 m+95m独塔组合梁斜拉桥,YUChuilai,PEI Fucai塔梁墩固结,全宽2 9 m。主梁为钢混组合梁,钢主梁采用“工”字型,高度3.0 m,全桥断面设置两片China)钢纵梁,梁肋间距2 8.1m,预制混凝土桥面板,通过湿接缝现浇形成整体。塔柱全高9 7.4m,包括上塔柱、下塔柱及上横梁、下横梁,截面型式为矩形塔,按普通钢筋混凝土结构设计,塔内斜拉索锚固采用钢锚箱结合环向预应力筋锚固形式。主跨及边跨侧均设置12 对斜拉索,主跨斜拉索梁上标准索距9.6m,边跨锚索间距6.4m,斜拉索采用标准强度1860MPa钢绞线体系,斜拉索钢
6、梁顶面设置锚拉板构造锚固。边跨距离边支座7 0 m范围内设置压重块,桥梁总体布置和横断面布置见图1和图2。十13.00011x96084022.5001.6001 600,.9609.50010640540收稿日期:2 0 2 3-0 1-15作者简介:于垂来(19 7 9 一),男,山东青岛人,高级工程师。图1桥梁总体布置(单位:cm)-109-于垂来,裴福才:钢混组合梁斜拉桥仿真分析1,250.50011750拉索区护栏行车道00032施工方案(1)CS1:施工机具进场,放样,完成施工前期准备工作;搭设栈桥及施工平台,打设钢护,进行钻孔桩及承台施工;搭设相关施工支架,并根据梁段重量对主梁支
7、架进行预压;下塔柱及过渡墩施工。(2)C S2:钢箱梁工厂加工;支架上拼装钢箱梁;拼装塔吊,同时搭设适量主塔支架并进行预压;浇筑主塔无索区混凝土。(3)C S3:逐步浇筑完成主塔;安装桥面板,并浇筑湿接缝;待湿接缝强度达到设计要求时,安装边配重混凝土;安装斜拉索并进行首张。(4)CS4:拆除主塔及主梁支架,临时支承,同步监测索力变化及主梁、主塔应力及位移;施工桥面系铺装和附属设施;测量成桥索力是否符合设计状态,调索成桥。3计算参数与模拟方法3.1计算参数斜拉桥主梁采用Q370qD级钢材,主塔采用C50混凝土,斜拉索采用15.2mm钢绞线,计算参数取值见表1。结构仿真计算包括施工阶段和运营阶段,
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