大跨预应力梁桥预应力束施工图的CAD研究

大跨预应力梁桥预应力束施工图的CAD研究

周莉娜[1]2003年在《大跨预应力梁桥预应力束施工图的CAD研究》文中指出随着我国高速公路建设的蓬勃发展,桥梁建设进入了前所未有的高潮时期。在各种桥型中,大跨预应力混凝土梁桥以其独特的优势被广泛应用,近年来得到了较快的发展。 从设计的角度而言,它具有如下的特点:一是设计与施工方法密切相关,尤其是其合理预应力体系的获得,是一个极其烦琐的过程。设计者需根据所确定的施工方案和工序及设计内力包络图,配置预应力束筋,满足各工序的预应力要求。对其中任一工序,尤其是超静定结构,其所配预应力束筋又导致内力重分配,因而需要反复调整,直到满足要求;二是在施工图的绘制方面。预应力钢束因其线形变化多,大都又呈曲线状,而对于大型复杂的预应力结构,如连续梁桥,往往有几百根钢束,几十种形状,所以钢束图的绘制任务繁重。此外,由于工作量大,数据繁多、计算和绘图中很容易发生差错,导致设计、计算和图纸数据的不一致。而人工绘图不仅劳动强度大,效率低、质量也无法得到保证。因此,迫切需要CAD技术辅助设计这类桥梁。这对于提高桥梁设计效率,增强企业竞争力具有十分重要的意义。 本文针对现有的桥梁CAD系统的不足,从工程实际应用的角度出发,初步构想了预应力混凝土梁桥CAD系统的框架,并主要在其自动配束以及预应力钢束布置图的自动绘制方面作了一定的分析与研究:在配束方面,根据其设计的特点及存在预应力束调配过程烦琐的现象,引入数学方法,基于模糊集合和预应力度的概念,初步探讨了连续梁桥预应力钢束自动配置的机理;在钢束图的绘制上,根据对钢束特点的分析,提出了“钢束模型”的概念,对预应力束进行描述,并给出了控制“钢束模型”以及钢束布置的参数,据此,作者采用FORTRAN语言编写了钢束布置图的绘制程序,实现了钢束布置图的自动绘制。本文采用DXF这种文件格式对图形进行存储,使系统不仅能与AutoCAD进行图形数据交换,还能与其它应用程序进行交换,从而扩大了系统的适用范围。对于编制出的程序,作者通过其在工程实例——襄樊四桥纵向预应力布置图绘制中的应用,证明了它的实用性。同时根据它在实际应用中的不足,为今后更进一步的工作指明了方向。

李井辉[2]2008年在《预应力混凝土连续梁桥CAD辅助配束研究》文中研究表明在我国桥梁工程建设发展过程中,预应力混凝土连续梁桥以其独特的优势成为目前我国广泛应用的桥型之一,并已经积累了较多的设计施工经验。在进行预应力混凝土连续梁桥,特别是悬臂施工的预应力混凝土连续梁桥设计时,配置预应力钢束及绘制预应力钢东施工图纸是至关重要的一部分。预应力钢束配置是否合理直接影响桥梁结构受力及使用性能,但合理地布置预应力钢束需要反复调整钢束布置进行试算,计算工作量大,且需要设计者有较丰富的设计经验,而接下来的绘制预应力钢束施工图纸更是面临繁杂的钢束数据,工作量大、很容易出错,导致设计计算和施工图纸数据不一致,这些也直接关系到桥梁的使用性能。针对现实设计过程中面临的以上难题,本论文对预应力混凝土连续梁桥进行了预应力配束研究与程序开发。论文通过数学规划手段建立预应力钢束优化模型、运用面向对象技术与编程方法建立了布束系统与预应力施工图纸绘制系统。程序系统是在Auto CAD平台下,利用CAD二次开发工具包ObjectARX编程技术实现的。程序模块包括连续梁预应力钢束优化配置与预应力钢束施工图绘制两部分,实现了连续梁桥设计计算与绘制施工图纸一体化,使设计工作者从繁杂的工作中解脱、保证设计质量、加快设计周期。作者用预应力混凝土连续刚构桥对本系统进行了测试,结果证明该系统效果良好,文中附录1中附有设计输出的图纸。

王立超[3]2007年在《移动模架的设计、安全性监测及其适用性研究》文中研究说明在长大混凝土桥梁的施工中,移动模架法与其他施工方法相比具有工序程序化、线形易于控制、施工周期短、不需进行基础的处理、适用范围广、施工交通影响小、安全等优点,而在城市高架桥、高墩公路桥梁和跨海桥梁的施工中得到广泛的应用,但目前国内还没有一套完整的关于移动模架的设计、施工和养护的工作指南或规程来指导实际工程。本文以广州珠江黄埔大桥引桥移动模架施工的混凝土桥梁为工程背景,围绕移动模架的设计、施工和养护等方面展开了一系列研究,通过研究,取得了若干有价值的结论与创新:1)在统计和整理目前现有的移动模架设计和实践及其他施工方法的基础上,研究了移动模架法的形式、特点和适用性,提出了移动模架的总体设计及构造、材料的要求和刚度控制指标等。2)针对移动模架的主梁是主要承重结构,分析研究了移动模架箱形主梁设计的箱型结构梁腹板的抗力、腹板高厚比等参数的影响,计算横向加劲肋的间距及腹板的局部稳定性,探讨了波形钢板即折迭的钢板的受剪及受弯特性及其作为MSS系统主梁腹板结构的可行性,结果表明当主梁腹板的高厚比大于某一值时,应配置横向加劲肋和在受压区的纵向加劲肋,同时应验算加劲肋的间距和腹板的局部稳定性。3)借助钏结构的相关设计理论和有关规范,对移动模架的计算荷载和计算模式(平面模式和空间模式)及荷载组合提出了若干建议;同时还给出了移动模架的设计计算步骤要点、设计原则及强度、刚度、稳定、疲劳、抗风、焊缝、连接等方面的计算准则,并以广州珠江黄埔大桥MSS62.5移动模架为例,运用有限软软件ANSYS对其进行了仿真分析计算,结果表明:移动模架主粱靠近支座的数个腹板开孔拐角加筋翼缘板与竖向加筋板连接处应力集中明显,部分Von Mises应力值已超过主梁Q345钢板的设计应力和屈服强度,预示这些部位钢板在最不利荷载作用下有可能进入塑性工作状态;主梁前导粱在模架移动过程中各构件Von Mises应力值小于材料的设计应力,表明构件强度满足设计要求。4)对移动模架法施工现浇混凝土桥梁中的施工工艺流程、移动模架的拼装、调试及预压试验,预拱度的设置,混凝土的浇筑顺序、混凝土养护、预应力张拉及孔道灌浆等关键技术进行了研究,提出了移动模架施工的后张现浇箱梁桥质量控制指标和移动模架施工桥梁新旧混凝土结合部的错台控制措施。5)讨论了移动模架的施工控制理论,主要对线形控制和应力控制做了详细研究,给出了预拱度的设置方法和现浇混凝土的应力处理方法。并针对移动模架在梁体混凝土浇筑和移动模架前移过程控制工况中移动模架各关键监测控制部位的应力、变形值,与理论计算值进行对比,判断移动模架结构在实际工作状态下的安全储备,评价其在设计使用荷载下的工作性能,为移动模架的正常使用提供安全保障,并为移动模架施工的箱梁桥施工预拱度设置提供依据。6)针对移动模架施工桥梁的特点,建立了相应的安全管理制度,提出了移动模架在施工过程中的安全保证与组织保证措施,给出了移动模架的日常养护与维修、检测、评定和评估的一般规定和内容及养护对策,为移动模架的日常使用养护与维修、正常安全的施工提供了依据。

王程[4]2010年在《预应力混凝土连续桥梁CAD集成化研究》文中研究指明计算机辅助设计(CAD)技术在桥梁工程领域的应用使工程师们从许多重复繁重的体力、脑力劳动中解放出来,大大提高了劳动效率,使得传统的桥梁设计手段、设计方法产生了重大变革,极大地促进了桥梁行业的技术进步,成为桥梁测设现代化的主要标志之一。CAD技术为土木工程的发展做出了巨大贡献,但随着计算机软、硬件的快速发展,工程师们也对桥梁CAD软件提出了新的要求。本文针对桥梁CAD技术应用现状和日益发展的软件技术,对桥梁CAD软件开发技术进行了系统研究,主要研究内容包括:现有软件的局限性;现代软件开发技术在桥梁CAD软件中的应用;集成化桥梁CAD系统的必要性和可行性;集成化桥梁CAD系统的组成和体系结构。本文详细研究了以核心数据库系统和图形系统为支撑的桥梁CAD系统开发技术,提出了在近期内以ACCESS和AutoCAD分别作为核心数据库和图形支撑系统。作为上述理论的实践,本文尝试利用ACCESS数据库和VBA工具开发集成化连续梁桥CAD系统的数据库系统组织管理桥梁软件的数据,通过DAO方法进行数据库连接,实现数据的轻松读取与存储。结合系统目前的实际情况,本文以VBA为开发工具,采用OLE方式,对AutoCAD进行二次开发,实现了对系统前处理功能数据查询的图形支撑。通过这些研究,本文为集成化桥梁CAD系统的开发从理论上作了较完善的探讨,又从实践上给予验证,为本系统的进一步发展打下了良好的基础。

崔学民[5]2010年在《大跨度小曲线半径预应力混凝土连续刚构桥施工控制技术研究》文中进行了进一步梳理本文以黑崖沟2号特大桥为工程背景,采用桥梁计算软件MIDAS/Civil,对长联大跨度小曲线半径预应力混凝土连续刚构桥的悬臂施工阶段、合龙成桥阶段,二次铺装阶段、收缩徐变阶段的应力应变进行仿真计算,并通过实测值和理论值的对比,表明仿真计算时成功的,对施工控制起到较好的指导作用。在建立模型过程中,因为桥梁设计线为805m的小曲线半径,桥面横坡为4%,桥面横坡通过左右侧翼缘板的高差来调节,MIDAS/Civil中无此截面,采用ATUO CAD画出控制截面尺寸,生成DXF文件,导入MIDAS/Civil,并用MIDAS/Civil中自带的截面特征生成器生成截面特性值。墩身按照计划浇筑日期稍做调整建立施工阶段,连续梁每个梁段施工考虑四个阶段:挂篮滑移、绑扎钢筋、浇筑混凝土、预应力筋张拉。建模中未考虑横向预应力筋,在PSC验算时考虑受力钢筋,抗剪钢筋(竖向预应力筋)及箍筋。并采用MIDAS/Civil对挂篮按照最重梁段(2号段)进行应力应变及稳定性验算(屈曲分析)。通过施工过程中对桥梁线形与应力进行监控量测,各个施工阶段的线形与应力均在控制范围内,施工控制良好。

巩磊[6]2016年在《大跨度预应力混凝土连续梁桥预应力损失及敏感性分析》文中进行了进一步梳理随着悬臂施工方法在连续梁桥施工中地应用,预应力混凝土连续梁桥在全国范围内得到普及。悬臂施工过程比较复杂,在施工过程中主梁线形必然会发生变化,给施工监控工作增添难度。施工监控主要内容是对施工过程中的各参数进行监测和处理。为提升施工监控精度,论文以广东省佛山市华阳特大桥为工程背景,对悬浇施工阶段影响线形的参数进行敏感性分析,主要的研究内容如下:(1)基于华阳特大桥的施工步骤和有限元基本原理,利用有限元仿真软件Midas/Civil建立仿真模型,对该桥的施工阶段进行仿真分析,获得主梁在各个施工阶段的理论标高值和预应力损失值;(2)利用仿真模型,对悬臂浇筑施工阶段影响主梁线形的参数:混凝土容重、混凝土弹性模量、张拉控制应力、管道摩阻系数、施工荷载、混凝土收缩徐变,进行敏感性分析,找出悬浇施工阶段影响主梁线形的主要参数以及各参数对线形的影响程度;(3)根据施工工况设计主梁标高监测方案,测得各个工况下主梁标高值并与模型计算值进行比较,验证仿真模型的合理性;利用磁通量传感器对部分预应力钢束进行监测,获得各个施工阶段钢束的有效应力值与模型计算值进行比较分析;(4)结合工程实际施工情况,分析在施工过程中出现某梁段混凝土容重发生变化,某钢束预应力损失值增加,管道摩阻参数发生变化的情况对后续施工阶段的影响。给予施工单位合理的解决方案,指导后续施工阶段施工,为施工监控工作提供参考数据;(5)将分析得出的实测预应力损失规律推广至未监测预应力钢束,并将得到的钢束有效应力值带入模型中,求出实测有效应力值所引起的标高差值占桥面实测标高差值的比例。

肖汝诚, 郭陕云, 万姜林, 贺少辉, 刘维宁[7]2004年在《2020年中国土木工程科学和技术发展研究》文中提出一、桥梁工程(一)国内外桥梁学科发展概况1.国内桥梁建设事业发展现状(1)工程发展概况。20余年来,我国的桥梁建设事业经历了一个辉煌的发展时期,建成了一大批结构新颖、技术复杂、设计和施工难度大、现代化品位和科技含量高的大跨径桥梁,积累了丰富的桥梁设计和施工经验。总体而言,我国桥梁建设水平已跻身于国际先进行列。斜拉桥作为一种缆索承重体系,比梁式桥有更大的跨越能力,并具有良好的力学性能和经济指

潘安亮[8]2007年在《特大跨径预应力混凝土连续梁桥施工控制研究》文中提出近年来,大跨预应力混凝土连续梁桥以其变形小、结构刚度大、行车平稳舒适、易养护、费用低等优点被广泛的采用。由于悬臂浇筑法在大跨预应力混凝土连续梁桥施工中的广泛应用,大跨预应力混凝土连续梁桥的优点越来越明显,但是随着其跨度的不断增大,其对施工控制的要求越来越高,施工控制难度也越来越大,在施工控制中出现了一系列的问题。论文结合某特大跨悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥施工监控项目中的实际情况,对施工控制的内容、方法以及施工控制的结构计算等进行了深入的研究;利用桥梁结构分析软件MIDAS/Civil建立桥梁结构仿真计算模型,对桥梁整个施工过程进行仿真分析,运用前进分析法对桥梁结构进行施工控制分析计算,重点对结构体系转换过程中临时固结拆除引起悬臂端挠度过大以及由于跨中底板预应力筋布置过多导致张拉后底板压应力过大等问题进行了深入的研究,提出通过优化结构体系转换顺序的方法解决以上问题;建立模型对采用优化方案施工的桥梁结构进行验算,验算结果符合规范要求,该方案在工程上应用是完全可靠、可行的。

郜建忠[9]2013年在《复杂艰险黄土地区双幅刚构桥快速施工组织方案研究》文中研究说明T型刚构桥是在大跨钢筋混凝土箱梁桥和简支预应力桥的基础上受悬臂施工的影响下产生的,它的上部结构与墩固结形成整体,T型钢构桥造型美观、宏伟、轻型,适用于大跨度悬臂平衡施工,可不用搭设支架跨越水深大河、深谷,避免中断航运和减小下部施工困难,也不需要体系转换,施工简便。深水大江、大河和深谷都属于地形复杂地区,受天气和雨季的影响,要求尽快完成施工,减小在复杂地形地区施工的风险。本文以西平铁路田家窑2号大桥为例,详细研究了跨黄土冲沟双幅T型刚构曲线桥的快速施工技术方案,主要研究工作及其成果有:1、结合田家窑2号大桥的结构特性,设计制作了大吨位非对称自动走行挂篮系统,挂篮走行系统采用大行程油顶推进自动走行,通过挂篮的快速走行、快速定位,较好地制订出挂篮快速施工技术方案。2、针对墩顶0号段位于曲线且“长、高、大”的特性,设计制作了可调节托架为墩顶0号段提供作业平台,实现了19m长的0号段曲梁曲做,满足其工艺流程要求。3、研究并提出了大跨度高墩单T刚构曲线桥悬臂快速施工技术方案,以及在施工中采取各种控制线性控制措施,实现了田家窑2号大桥的精确合拢;本文研究成果在田家窑2号大桥的成功应用,对类似跨复杂艰险地区的T型刚构快速施工提供了经验,可极大地提高劳动效率和经济效益,有极大的社会价值。

文武松[10]2009年在《大跨度PC连续刚构桥挠曲开裂因素研究》文中提出预应力混凝土连续刚构桥有很多优点,随着预应力技术的发展,中小跨径预应力混凝土连续刚构桥在国内外已得到广泛使用。大吨位群锚预应力技术的出现和悬臂灌筑技术的发展使预应力混凝土连续刚构桥在大跨径桥梁建设领域也显现出很强的竞争优势。近叁十年来我国建成了许多跨径在100m至300m左右的大跨径预应力混凝土连续刚构桥。但是,这些桥梁在建成后运营不久多出现梁体开裂,挠度持续增加的问题,而且这些问题带有相当大的普遍性,严重地影响着这类桥的建设和发展。本文针对上述问题进行了以下研究工作,以期理清各相关因素的影响程度,为高质量地设计修建大跨预应力混凝土连续刚构桥提供依据。一、对国内外已建成的大跨预应力混凝土连续刚构桥的建设和运营状况进行了较全面的调查研究,较详细地分析了国内有代表性的十多座大跨预应力混凝土连续刚构桥的病害现状及其形成和发展过程,并针对其主要成因进行分析。二、混凝土收缩徐变对大跨度预应力混凝土连续刚构桥这种超静定结构的内力和变形的影响是一个很复杂的过程,论文分析了国内外有代表性的几种规范对这一问题的处理方式和方法,并对其计算结果的差异进行了对比分析。同时,对五座桥的收缩徐变试验结果做了详细的分析对比。叁、通过计算分析,深入研究了运营荷载对这类桥梁徐变变形的发展历程和规律的影响。计算分析表明,汽车运营荷载的徐变效应是不容忽略的,以苏通长江大桥辅航道桥为例,考虑汽车活载效应的成桥10年挠度徐变增量为20cm,增量达5.3cm,占原不考虑汽车活载效应挠度值的36%。因此,建议在设置桥梁预拱度时应充分考虑这一因素。分析表明,合龙时张拉合龙束对克服后期徐变挠度有一定的好处,但兼顾各方面的影响因素,以一年后补张拉为更优。四、大跨预应力混凝土连续刚构桥的0号块属大体积混凝土,其浇筑时的水化热效应十分突出,是业内人士普遍关注的问题之一,对其缺乏认识或处置不当,常导致梁体开裂。本文通过研究分析,摸清了该大体积混凝土在浇筑时期,各部分温度升降幅度及其变化规律,以及与之对应的混凝土拉应力升降规律和分布规律,为消解混凝土水化热,采取合理的降温和养生措施防止或减小混凝土开裂提供了依据。五、本文以苏通长江大桥辅航道桥为例,通过对该桥在建设过程中的实时监控,认真总结了大跨预应力混凝土连续刚构桥施工过程中各种因素对成桥质量和线形的影响。研究和实时监测结果表明,混凝土收缩、徐变性能,大风、温度等环境因素,预应力施工误差,施工节段重量误差,挂篮及临时施工荷载等5种因素是影响成桥质量和线形的主因。对这5种影响因素的控制形成了一整套切实可行的措施和方法。六、以苏通长江大桥辅航道桥为例,分析这一典型的大跨预应力混凝土连续刚构桥从承台施工—桥墩及零号块施工—悬臂灌筑梁体混凝土—合龙—施加二期恒载—运营整个过程的内力和变形历程,剖析每一设计因素和施工措施对整个结构内力和线形的影响。七、对大跨预应力混凝土连续刚构桥的几个特殊问题进行了较为深入的分析和探讨,这包括:桩基础和承台对桥墩底端约束按固结和弹性约束计算的差别,悬臂施工期间最不利状态下的稳定性分析,纵向预应力和竖向预应力有效性分析,运营阶段横向受力分析及横向预应力有效性的探讨,考虑改变梁体部分截面尺寸对其整体受力状况的影响,箱梁局部应力的分析及其影响。对这些问题的深入剖析可以使我们更清楚地明了混凝土连续刚构桥整个受力历程及可能产生病害的原因。

参考文献:

[1]. 大跨预应力梁桥预应力束施工图的CAD研究[D]. 周莉娜. 武汉理工大学. 2003

[2]. 预应力混凝土连续梁桥CAD辅助配束研究[D]. 李井辉. 西南交通大学. 2008

[3]. 移动模架的设计、安全性监测及其适用性研究[D]. 王立超. 浙江大学. 2007

[4]. 预应力混凝土连续桥梁CAD集成化研究[D]. 王程. 西南交通大学. 2010

[5]. 大跨度小曲线半径预应力混凝土连续刚构桥施工控制技术研究[D]. 崔学民. 长安大学. 2010

[6]. 大跨度预应力混凝土连续梁桥预应力损失及敏感性分析[D]. 巩磊. 石家庄铁道大学. 2016

[7]. 2020年中国土木工程科学和技术发展研究[C]. 肖汝诚, 郭陕云, 万姜林, 贺少辉, 刘维宁. 2020年中国科学和技术发展研究(下). 2004

[8]. 特大跨径预应力混凝土连续梁桥施工控制研究[D]. 潘安亮. 合肥工业大学. 2007

[9]. 复杂艰险黄土地区双幅刚构桥快速施工组织方案研究[D]. 郜建忠. 西南交通大学. 2013

[10]. 大跨度PC连续刚构桥挠曲开裂因素研究[D]. 文武松. 西南交通大学. 2009

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

大跨预应力梁桥预应力束施工图的CAD研究
下载Doc文档

猜你喜欢