钢箱拱桥斜拉扣挂施工法拆索工序研究

斜拉扣挂体系钢箱拱桥拱肋合龙后需进行拆索工作,拆索时桥梁各构件均会产生应力变化从而影响结构安全性。为探究钢箱拱桥合理的拆索顺序及拆索时可能出现的极限不对称状态,以车田江大桥为实际工程背景,建立有限元模型,分别模拟四种拆索方案对拱肋应力及位移的影响。发现当从拱顶向拱脚依次拆索时,扣索索力的增幅最小;相反,若从拱脚向拱顶依次拆索,则会导致拱肋的竖向位移和应力极值达到最大。因此,从拱顶向拱脚依次拆索的方案最符合实际施工需求。采用Midas/Civil软件对几种极限不对称拆索状态进行模拟,结果表明:扣索、背索的拆除应尽量同步进行,以确保结构稳定。同时,两岸的拆索进度差异以及左右两幅的拆索进度差异都应控制在1束索以内,以减小对桥梁结构的不利影响。

大跨度连续梁桥挂篮系统优化设计与施工关键技术

连续梁悬臂施工及挂篮设计过程中,由于荷载简化不合理、施工不规范、材料性能不佳等因素导致安全问题频发。依托沪渝蓉高铁岩花特大桥连续梁工程实例,对菱形挂篮的主桁架系统、行走及锚固系统、导向系统、吊杆系统、底托系统进行结构设计,并通过数值模拟方法对挂篮结构刚度、强度及稳定性进行分析与优化设计,结合工程现场菱形挂篮悬臂施工工艺,提出特大连续梁桥施工控制要点,确保桥梁施工期间主体结构的受力与线形满足设计要求,同时可为类似连续梁桥悬臂施工及挂篮设计提供参考。

杭埠河特大桥挂篮结构动力特性分析

为计算大跨度桥梁宽幅菱形挂篮结构在不同工况下的自振频率,以徽州大道南延工程(庐江段)跨杭埠河矮塔斜拉桥主梁施工挂篮为研究对象,考虑荷载不利工况和行走不利工况对挂篮结构动力特性的影响。采用有限元软件建立两种工况下的有限元模型,模拟桥梁挂篮全过程施工最不利情况。结果表明,处于浇筑不利工况下的挂篮基频为0.329Hz,处于行走不利工况下的挂篮基频为0.752Hz;不同施工工况下大部分振动表现为底栏系统和内外滑梁的振动,说明底栏纵梁、下横梁、内外滑梁刚度不足,应适当提高底栏纵梁、下横梁、内外滑梁的刚度,保证结构安全。

基于多维度分级指标的连续刚构桥现浇段施工方案评选

预应力混凝土连续刚构桥因其结构刚度大、施工技术成熟的优势,在跨越山区沟谷等复杂地形中被广泛运用。支架现浇法是进行边跨现浇段浇筑的传统方法,但当两端桥台(墩)处于陡坡时,采用该法面临着支架体系失稳加剧的挑战。针对沟谷陡坡地形处边跨现浇段浇筑的技术难题,基于典型施工风险分析,提出了3种施工方案:支架现浇法、挂篮悬挑法、桥台悬托法;建立了进行方案比选的多维度分级评价指标体系及方法;以某连续刚构桥为案例,采用有限元程序对多维施工性能指标展开分析,最终确定了挂篮悬挑法为最优方案。实践结果表明,采用挂篮悬挑法浇筑边跨现浇段能满足沟谷地形条件下的施工安全与经济要求,验证了本文设计方案及评选方法的合理性。

承受超重荷载挂篮自动化监控系统可靠性分析

针对承受超重荷载施工挂篮使用过程中荷载工况复杂,结构失效造成后果严重,人工监测难以满足复杂条件下挂篮监控数据的及时反馈,也难以完成恶劣天气下对挂篮的监测,采用桥梁挂篮自动化监控系统,并通过预压方式检验自动化监控系统可靠性。结果表明:桥梁挂篮自动化监控系统应力、位移数据发展趋势与加载工况一致,系统位移自动监测值基本介于人工监测值与有限元计算值之间,系统吊带应力实测均值与理论计算值、有限元计算值均较接近。

特殊状况下连续梁桥钢挂篮的受力性能分析

为降低连续梁桥分段施工中特殊状况对钢挂篮的受力影响,依托徒骇河桥工程,采用有限元软件MIDAS分析钢挂篮在不平衡浇筑、钢吊带突发断裂等状况下的受力情况,判断不同状况下钢挂篮的安全性,并将有限元分析结果与实测应力监控结果对比,验证有限元分析结果的可靠性。结果表明:不平衡浇筑状况下钢挂篮各构件的应力及变形均在允许范围内;钢挂篮前后钢吊带断裂状况下,钢挂篮各构件应力保持在许用应力范围内;风撑部位钢吊带断裂状况下钢挂篮整体发生破坏;有限元分析结果与实测结果的平均偏差为10.3%,钢挂篮整体性能较好,施工中各构件应力及变形均满足设计及规范要求。

连续刚构桥边跨现浇段及合龙段一次性施工方法研究

以预应力混凝土连续刚构桥涪江大桥工程为背景,针对特殊环境下边跨直线段施工提出了挂篮一次性浇筑边跨直线段及合龙段的施工方法,利用理论推导及MIDAS CIVIL有限元软件对该施工方法进行分析,主要从主梁挠度、挂篮结构安全性以及桥梁结构受力等方面分析挂篮浇筑边跨直线段施工方法的可行性。研究表明:利用挂篮一次性浇筑边跨直线段及合龙段,对成桥后中跨侧主梁受力和挠度影响很小,而对成桥后边跨主梁竖向变形扰动较大,在施工中需及时调整主梁预拱度值。与传统施工方案相比,成桥后主梁最不利截面压应力增幅为15%,总体上处于可控范围内。从挂篮结构安全性方面考虑,挂篮结构在通过增设前后吊杆等优化方式后能满足施工过程中的安全要求。结果表明挂篮一次性浇筑边跨直线段及合龙段这一新的施工方法实践可行,并已在涪江大桥上顺利实施。

多跨曲线连续梁桥悬浇挂篮结构有限元与试验分析

为探究挂篮结构有限元模拟与现场预压试验相结合这种新的研究思路在曲线连续梁桥悬浇施工挂篮结构安全性和稳定性验算中的适用性及可发展性,以银河—路上跨京沪铁路立交(第四联)预应力混凝土连续梁桥为工程背景,利用有限元软件建立菱形挂篮的有限元模型,对主桁架等主要构件进行强度、刚度及抗倾覆验算,经计算各构件应力等结果均符合规范要求,所用挂篮结构有良好的安全储备;同时结合现场挂篮预压试验各监测点的变形数据进行综合分析,结果表明:有限元结合现场试验这种新的研究模式完全适用于曲线连续梁桥悬浇菱形挂篮安全性及稳定性验算中,而且还可以在连续梁悬臂施工控制中作进一步的探索,有很好的应用前景。

基于二次二阶矩法的三角挂篮可靠度分析

为保证桥梁结构的安全施工,评估桥梁工程中常用的施工机械三角挂篮的安全水平极为重要。鉴于此,本文以某桥梁工程中三角挂篮为例,结合二次二阶矩法对三角挂篮主桁结构开展了可靠度分析。分析结果表明:三角挂篮前斜杆可靠指标最低,其可靠指标β=4.233,前弦杆的可靠指标最高,其可靠指标β=5.602,建议采用前斜杆可靠指标来衡量三角挂篮可靠度水平,同时在保证安全的前提下对前弦杆进行截面优化;此外,参考《公路工程结构可靠度统一标准》(GB T50283—1999),算例中三角挂篮β=4.233>3.7,能较好满足规范要求的目标可靠度水平,具有一定的施工安全储备。

连续梁菱形挂篮桁架系统施工安全可靠性分析

菱形挂篮在连续梁吊装过程中起着至关重要的作用,具有作业空间大、能高效安全吊装连续梁、外形结构简单且安全系数高、适用范围广的优点。以雄安新区至忻州高速铁路五台山机场特大桥为工程背景,采用Midas/Civil建立主桁系统、底篮系统、悬吊系统、锚固系统组成的菱形挂篮桁架系统整体模型,开展挂篮桁架系统的可靠性分析。研究结果表明,在最不利工况荷载下,该连续空箱梁菱形挂篮结构的强度、刚度以及抗倾覆能力均达到结构设计要求,安全系数高、操作简单、施工成本低,大大缩短了施工周期,减少了施工环境污染。

斜拉桥牵索挂篮有限元分析

牵索挂篮作为一个承载平台系统,与传统挂篮相比更追求其轻型化,牵索挂篮结构具有明显的空间性。为确保桥梁悬臂浇筑施工中的安全性,建立了挂篮空间有限元模型,进行分析挂篮结构的力学行为,对牵索挂篮进行ANSYS板壳元模拟分析,模拟挂篮各种工况下的应力和变形。结果表明,挂篮的优化设计是可靠的,有限元分析结果与室内试验的结果较吻合,挂篮的使用性能可满足施工要求。

影响预应力混凝土连续梁桥合龙阶段施工的若干问题分析

以主跨100m预应力混凝土连续梁桥为例,通过介绍连续梁桥施工控制的原理,分析了温度对中跨合龙施工的影响和利用挂篮进行中跨合龙时挂篮对合龙施工的影响,得出以下结论:1)温度对桥梁合龙影响比较大,应该选择正确的合龙时间。2)利用挂篮进行合龙段的施工,不仅能达到成桥后的线形,同时节约了成本和时间。

菱形挂篮验算简化分析对比研究

连续梁桥和连续刚构桥梁在施工中多采用悬臂挂篮施工方法。因此挂篮的验算分析是施工前所必需的一步,通过MIDAS/Civil有限元软件对挂篮进行验算来对比分析2种不同的模拟方法。以荫营河大桥为工程依托,找出模拟方法中应该注意的挂篮构件之间的连接方式。为挂篮施工的工程提供了施工前的模拟注意细节。

黑木沟大桥悬臂挂篮结构施工有限元分析

悬臂挂篮施工是大跨度桥的常见施工方式,不同工程的挂篮形式不相同。为探究挂篮结构的合理性,以黑木沟特大桥为例,分别利用ABAQUS和MIDAS Civil对工程中的挂篮进行数值模拟,分析不同荷载情况下挂篮的强度与刚度,并对比分析两种模拟软件的适用性。结果表明,ABAQUS和MIDAS Civil均能用于分析挂篮的合理性,但ABAQUS的分析过程更合理、更符合实际。

基于有限元的大跨径连续刚构桥挂篮稳定性研究

挂篮体系因刚度大、变形小、结构轻巧、便于前移等特点在连续刚构桥悬臂施工中得到广泛应用,但近年来悬臂施工中挂篮坍塌的事故屡见不鲜,对人员生命安全造成巨大威胁.该文基于实际工程,采用有限元模拟的方法建立空间模型,对悬臂施工中的挂篮进行稳定性分析.研究结果表明:挂篮的应力、变形均满足要求,但稳定性不足,应采取有效施工方式或优化设计以增强挂篮的稳定性,保证工程施工的安全性.

连续刚构桥施工挂篮设计及有限元分析

高墩大跨连续刚构桥主梁箱梁悬臂浇注采用菱形挂篮进行施工,通过建立空间midas有限元模型对挂篮设计时应考虑的混凝土浇注、主构件的强度及稳定性分析、锚固系统、挂篮行走等工况进行计算,为类似施工设计积累经验。

矮塔斜拉桥悬浇挂篮荷载试验与分析

以常山大桥为工程背景,阐述了挂篮的预压方案,对挂篮预压试验的结果进行了分析,并与有限元分析结果作了对比,得出挂篮预压试验的一般性结论,对保证施工的安全及质量有一定的意义。

有限元在悬浇挂篮结构计算中的应用

小绥芬河特大桥连续梁桥采用(40+64+40)m三跨预应力混凝土箱梁,箱梁2#~7#块采用挂篮悬臂浇筑的方法进行施工,为保证施工期间挂篮能够安全工作,重点对挂篮的主要构件进行了计算分析,采用传统力学方法与有限元方法相结合解决了该挂篮相关构件的计算问题,计算结果表明,挂篮结构的主要构件均能够保证安全工作。

双索面预应力混凝土斜拉桥牵索挂篮整体受力研究

为了保证牵索挂篮在双索面预应力混凝土斜拉桥悬臂浇筑施工中的安全并有效控制主梁的线性,以某斜拉桥为背景建立牵索挂篮的MIDAS有限元分析模型,计算其在各种施工工况下的应力和变形。结果表明,该桥牵索挂篮在主梁施工荷载作用下受力情况良好。通过牵索挂篮有限元分析,可以近似地反映牵索挂篮在各种工况下的应力和变形情况,为主梁的线性控制提供一定的依据。

菱形挂篮结构施工性能仿真分析

金清港大桥主桥属于大跨径预应力混凝土连续梁桥,最大跨径为100m,采用悬臂浇筑法施工。为保证桥梁在施工过程中结构安全和成桥后线形满足设计要求,采用MIDAS/Civil有限元模型对各构件的强度和刚度进行验算,锚杆锚固部分混凝土局部受压、桁架整体抗倾覆仿真分析计算,分析桥梁在施工及成桥线形,以及结构内力状态,为同类桥梁挂篮计算提供参考。