刚性系杆拱桥吊杆张拉力迭代计算方法与张拉方案对比研究

为研究吊杆张拉力,确定高效计算方法,现以某主跨106 m的刚性系杆拱桥为工程案例,基于数值迭代理论,将非线性问题化为一系列线性问题,提出以单一指标控制的迭代计算方法。通过对比5种不同张拉方案的迭代次数和吊杆张拉安全储备,提出最佳张拉方案,并与实测吊杆力数据进行对比,验证算法可行性。结果表明:不同的张拉方案,均可得到满足工程精度要求的成桥吊杆力,但各方案的吊杆张拉安全储备差异性较大,故推选迭代次数较少、张拉安全储备较高的方案为最佳张拉方案;迭代计算方法适用范围广,算法原理浅显,方便施工技术人员的具体操作求解,可作为拱桥吊杆张拉力的优化方法之一;结合实测数据,成桥实测吊杆力与设计吊杆力的最大偏差为7%,满足规范控制要求,证明本算法可用于现场的施工指导。

车辐式张拉结构张拉过程模拟分析及张拉方案研究

车辐式张拉结构造型轻盈通透,常作为大跨度体育场建筑的屋盖结构形式。对于由索杆组成的车辐式张拉屋盖结构而言,屋盖施工常常采用整体张拉成型的方法,其张拉方案的制定以及张拉过程中"力"与"形"的控制是施工张拉过程的核心内容。分析制定张拉方案所应当遵循的原则,并以深圳宝安体育场屋盖结构为例,对拟制定的3种张拉方案进行张拉过程数值模拟分析,同时依据数值分析结果评估各种张拉方案的优缺点。

系杆拱桥吊杆一次张拉方案的优化设计

通过对系杆拱桥吊杆张拉施工过程中吊杆内力相互影响的研究 ,发现不同的张拉方案对吊杆实际内力的影响是不同的 ,若选取不当 ,施工过程中的实际吊杆内力甚至会达到设计值的5倍～ 7倍。通过一定的理论分析 ,编写结构计算程序 。

钢管混凝土拱桥吊杆张拉方案优化研究

为得到钢管混凝土拱桥的合理吊杆张拉方案,基于常用的张拉方式,提出了5种基本张拉顺序,给出了吊杆张拉方案的合理性准则,结合某钢管混凝土拱桥工程实例,采用MIDAS Civil建立全桥有限元模型,对比分析了11种吊杆张拉方案,探讨了各方案对应的结构受力状况。结果表明:对称依次张拉吊杆施工方便,但易造成构件局部应力过大,影响结构安全,宜从拱脚区向拱顶区对称依次张拉吊杆;对称交替张拉吊杆可使构件应力分布更均匀,利于保证结构安全,宜从四分区或拱脚区开始对称交替张拉吊杆;与单批次吊杆张拉相比,采用多批次吊杆张拉可显著降低构件应力和吊杆张拉控制力,可考虑将对称依次张拉和对称交替张拉相组合的多批次吊杆张拉方案。

先梁后拱施工的系杆拱桥吊杆张拉方案研究

从张拉次数、张拉时机、张拉顺序3个方面对系杆拱桥张拉方案的确定进行分析,同时还考虑了影响张拉方案的现场因素,从而确保张拉方案计算理论的可靠性和现场施工的可操作性。通过对设计方案和笔者提出的3个方案的成桥状态分析,只要最终的成桥吊杆力与设计吊杆力相同,则无论采用何种张拉方案,结构的内力和线形状态均与设计方案非常接近。分析过程可供斜拉桥和系杆拱桥在设计和施工监控时采用。

钢管混凝土系杆叠拱桥吊杆张拉方案分析

为确定钢管混凝土系杆叠拱桥的吊杆张拉方案,基于常见的张拉方案,提出了3种吊杆张拉方案(①吊杆一次张拉到位,拆除梁部支架;②吊杆分两次张拉到位,拆除梁部支架;③吊杆一次张拉后,拆除梁部支架,吊杆二次张拉),采用有限元分析软件MIDASCivil建立全桥有限元模型进行仿真计算,分析3种方案吊杆的成桥索力、拱肋位移、拱肋混凝土应力、拱肋钢管应力、系梁位移、系梁应力。结果表明3种方案均能满足设计要求,方案3为设计方案,提出另2种方案并验证了可行性,为施工单位提供更多方案参考。

系杆拱桥吊杆张拉方案优化试验研究

以兰新二线新疆乌鲁木齐河特大桥1跨128 m系杆拱桥为背景,建立室内1/16缩尺模型,参照等跨径的3座系杆拱桥索力张拉力进行系杆拱桥吊杆索力张拉试验。设计了4种张拉方案分析系杆拱桥张拉过程中索力变化规律及拆除支架后系梁的应力分布和线形变化情况,推荐了整体受力合理的张拉方案。吊杆在张拉过程中表现出明显的应力重分布,且应力重分布规律呈非线性变化。试验中最先张拉的5#,13#吊杆索力受到的影响最大。拆除支架后系梁变形呈抛物线状,吊杆索力、系梁挠度和系梁应力均增大。

后张预应力张拉阶段纵向应力与张拉方案研究

为了解决在隧洞后张预应力衬砌施工中因张拉锚索挤压衬砌环,衬砌在形成环向预压应力的同时,会产生纵向拉应力,致使衬砌有可能发生环向裂缝的问题。以南水北调中线穿黄隧洞工程为例,对穿黄隧洞预应力衬砌张拉阶段的纵向应力与张拉方案进行了研究,提供了关于张拉阶段纵向应力与张拉方案的研究方法。结果表明:后张预应力衬砌施工时出现的环向裂缝问题,可以通过选择合理的张拉方法予以解决。可供具有圆筒形轮廓的预应力工程研究张拉方案时参考。

混凝土自锚式悬索桥吊索张拉方案与控制研究

混凝土自锚式悬索桥吊索张拉是其体系转换过程中最复杂的施工工艺,也是区别于地锚式悬索桥的一个施工控制难点。结合实际工程采用有限元分析软件Midas/Civil对混凝土自锚式悬索桥吊索张拉进行了理论分析,研究了张拉过程中吊索的力学特性,并提出了施工过程中如何控制主缆的线形、加劲梁的线形、索鞍顶推量和吊索力,大幅度地提高张拉的效率精度,为此后同类桥梁施工提供参考。

仓安路斜拉桥中间索力张拉方案研究

分析了前支点挂篮受力的平衡关系，对中间合理索力确定方法进行了探讨，最后综合考虑主梁和挂篮结构受力安全，给出了仓安路斜拉桥中间索力的张拉方案。

现浇预应力混凝土箱梁桥腹板束张拉方案研究

文章以南宁市沙井大道清川桥底改造及五一路口、南乡路口立交工程为研究对象,结合项目建设条件的变化及施工工期紧张的情况,比较和研究了现浇预应力混凝土连续箱梁桥腹板束常规梁端张拉、梁端开大槽口张拉、顶板张拉三种方案的优缺点及适用性,可为同类桥梁设计及施工提供参考及借鉴。

复杂荷载条件下城市新建钢管混凝土拱桥吊杆张拉方案技术研究

本文结合2022年7月—2023年1月期间施工的成都市犀安路改造工程新建钢管混凝土拱桥,在技术准备的早期阶段,对每个施工阶段吊杆所承受的荷载以及张拉顺序对桥梁拱度的影响进行了建模和分析。其中,为了获得合理的吊杆张拉方案,根据张拉方法提出了10种张拉方案,并通过多次对比分析确定了最终张拉方案,拱桥施工顺利完成,且桥梁曲线完全满足设计要求,施工过程中保证了拱桥施工的安全和速度。对张拉方案的选择形成了一定的经验,为今后类似工程提供了借鉴。

自密实钢管混凝土系杆拱桥先梁后拱线形控制与吊杆张拉优化研究

文章以某二级公路哑铃形钢管混凝土简支系杆拱为研究对象,采用有限元软件对全桥施工阶段进行模拟分析,通过计算该系杆拱桥在先梁后拱施工顺序下不同工况及内力组合条件下的结构竖向位移,得出混凝土系梁和钢管拱的预拱度计算值;通过对吊杆不同张拉顺序方案的拱肋上下缘应力比较分析,得出吊杆张拉顺序的最优方案。结果表明:系梁和钢管拱的计算预拱度能保证桥梁结构在施工期的挠度和线形的控制;吊杆采用间隔式分批对称张拉更为合理,计算得出该方案下吊杆的初始张拉力和施工阶段的吊杆内力值。

三亚海豚湾罩棚斜拉屋盖拉索张拉方案分析

三亚海豚湾罩棚斜拉结构拉索数量较多,存在多余拉索。多余拉索可能松弛,若将多余拉索作为构造索在结构张拉成形后安装,可满足受力拉索不退出工作的要求。根据受力拉索及主动张拉索数量的不同,共提出9种施工张拉方案。各方案静、动力性能接近,张拉控制力则随着主动张拉索、受力拉索数量的增加而增大。综合建筑效果与结构性能的要求,可选择主动张拉索较少且将多余拉索作为构造索的方案。

非对称预应力基础系梁张拉程序研究

为研究非对称预应力系梁施工过程中基础的受力变化规律,结合某大型遗址保护建筑工程,采用m法模拟桩土作用,建立施工全过程精细化有限元模型。分析基础系梁预应力张拉批次、张拉顺序对桩顶位移和承台扭转的影响,并与实测值进行对比,验证有限元模型及拟定施工方案的合理性。结果表明:预应力张拉程序应以避免基桩发生剪切破坏为前提,科学设置张拉次数及张拉顺序,同时兼顾多次张拉对于锚具和预应力损失的影响;实际工程可结合预应力值大小设置合理的张拉顺序,先对称张拉预应力较小系梁,再张拉预应力较大系梁,使得承台位移及扭转变化较小;由于施工过程中土体扰动的影响,模型中采用的侧阻力比例系数等参数需要根据实际监测结果进行调整,以保证分析结果能准确指导后续施工。

预应力钢结构张拉方案选取研究

预应力钢结构是由拉索、杆(撑杆或桅杆)、刚构(如钢梁、钢拱、网壳、网架、桁架等)组合杂交而成,其形式丰富多样。典型的结构体系主要有张弦梁结构,弦支穹顶结构、斜拉结构和索穹顶结构。对如上四种结构形式的张拉成形方式进行总结与分析,并指出各种张拉方法的优缺点及适用范围。

合肥新桥国际机场航站楼索网玻璃幕墙张拉施工技术分析

玻璃幕墙索网在张拉过程中各索之间有着相互影响。采用ANSYS有限元计算软件,结合合肥新桥国际机场航站楼3区玻璃幕墙索网结构的设计方案,计算分析了不同张拉施工方案对边界结构的影响,以及各索合理的初始张拉值,确保张拉后索网结构达到设计状态,为实际施工提供有效准确的理论指导。在选择张拉施工方案时,有限元计算方法比试验法或现场试张拉法更加经济可行。

基于差值法的系杆拱桥更换吊杆方案优化研究

采用临时吊杆法更换中承式钢筋混凝土系杆拱桥吊杆,通过临时吊杆梯度转移吊杆力,完成吊杆更换。在现有等步长更换的基础上,为减小更换吊杆对相邻吊杆索力和桥面线形的影响,对吊杆张拉方案进行研究,提出采用差值法进行梯度张拉和卸载。研究表明,采用差值法更换吊杆,可以明显减小桥面线形的变化量,减小对相邻吊杆索力的影响,并且至张拉完毕索力和线形均在限值范围之内,无需二次调索。

基于吊杆张拉分析的系杆拱桥施工控制研究

在拱桥施工过程中,如何对各吊杆进行合理的张拉,直接关系到施工的质量和安全,以及成桥状态下结构的内力和线形。基于对吊杆张拉方案的对比分析,对系杆拱桥的施工控制进行了一定的研究。

北塘游泳馆弦支网架张拉施工及模拟分析

针对弦支网架张拉过程中预应力控制、张拉方案选取的问题,结合北塘游泳馆的弦支网架结构,制定了张拉方案,并利用Ansys有限元软件对网架结构强度、网架挠度、拉索内力进行张拉模拟。研究结果表明:弦支网架撑杆的最大轴拉应力为36.1 MPa,网架中间部位最大挠度为28 mm,拉索最大内力为380 k N,均符合安全设计要求。张拉方案、张拉原则保证了弦支结构体系承载力及整体刚度良好,相对于弦支穹顶、弦支梁等弦支结构,新型弦支结构体系传力效率高、稳定性好,可为其他弦支网架工程的安全性研究提供参考。