悬索桥主缆施工监控的研究

悬索桥主缆施工监控的研究

宋博文[1]2016年在《大跨径悬索桥主缆架设过程控制手段研究》文中研究指明悬索桥具有独特的缆索承载结构形式,其跨越能力强劲、造型雄浑壮丽的特点,使悬索桥成为跨越海湾、宽江大河、大跨城市桥梁中极具竞争力的桥梁形式。现代悬索桥施工中大量预制件的使用,使得悬索桥的施工工期迅速缩短,但对悬索桥施工精度更高的要求也随之而来,同时悬索桥独特的缆索承重结构也使得其具有强烈的几何非线性特征,这也为控制悬索桥施工精度带来了困难。本文简要分析悬索桥施工过程中的关键工序及要点,着重分析悬索桥主缆施工这一最关键的施工步骤,并探讨了一些主缆施工控制的计算方法和施工控制手段,再结合工程实例验证提出的计算方法和控制手段。从计算结果分析出发提出了对悬索桥施工控制的部分补充项目。本文所做的主要工作如下:首先,本文从悬索桥的主要施工工序出发,着重分析悬索桥主缆施工的主要步骤和施工要点,通过对施工工序的研究梳理出了主缆架设施工的主要工作是悬索桥主缆线形控制。在此基础上对悬索桥施工控制的计算理论进行了探讨,引入了考虑温度及索塔偏位对主缆线形影响的迭代方程,推导得到了考虑修正过后基准索股调索公式。其次,以寸滩长江大桥为工程背景,结合施工控制计算方法对工程实例进行了计算,通过对计算结果越设计值的对比验证了计算方法的正确性。在工程实例计算的过程中考虑了大多数施工过程中过的实际参数,对计算模型进行了修正,提高了计算的准确性。针对实际施工中温度及索塔偏位与计算架设不符的情况,根据得到的考虑温度及索塔偏位修正后的基准索股调索公式调索公式计算的到了寸滩长江大桥主缆基准索股线形坐标。再次,由计算过程中发现的一些问题提出了对悬索桥施工控制内容的补充,并提出了悬索桥施工控制量调节域和影响因素控制域的概念,并据对寸滩长江大桥施工过程中可能出现的问题进行了假设计算。最后,根据计算结果提出了在悬索桥施工控制内容中加强对缆索类预制件几何尺寸及材料特性控制的建议。

于奇[2]2014年在《悬索桥主缆施工参数及温度校准研究》文中研究指明近年来随着大跨径悬索桥在我国的蓬勃发展,该桥型越来越受到工程界的重视和青睐。悬索桥主要由主缆、主塔、加劲梁及吊索等结构组成,其中主要结构受拉、材料利用效率较高。主缆材料常采用高强钢丝,比起其他材料更能经济合理地适用于修建大跨径桥梁。通常考虑大跨径悬索桥柔性较高的特点,其线形易受现场施工条件、临时设施以及环境温度的影响,所以悬索桥施工控制的关键在于对主缆线形的精确计算,这也是近年来悬索桥施工控制的研究成为热点问题的主要原因之一。本文是围绕桥梁结构监控工作而展开的,重点针对宜昌市庙嘴大江悬索桥进行分析。全文应用BNLAS软件,对单跨838m悬索桥采用分段悬链线理论进行施工控制计算。线形计算的主要内容包括:主缆、吊杆、背索、扣索的无应力下料长度。通过计算成桥合理线形,反推结构空缆线形并对跨中标高及各索鞍预偏值进行计算。具体针对悬索桥主缆施工特点、受力特点,对大跨径悬索桥主缆施工监控中的若干问题进行研究,着重分析了不同温度效应下主缆施工控制参数、索股架设施工控制方面的内容。研究了不同温度下索股架设对主索鞍偏位的影响,探讨了索股架设过程中遇到的问题及对策,并对主缆架设的控制成果进行分析预判。在理论分析与实际计算的基础上,提出了大跨径悬索桥施工控制的部分参考意见。这些结论以期为该类桥型设计、施工提供可行的参考和借鉴,同时为大跨径悬索桥在建设过程中的监控提供有效依据。

朱翼舟[3]2012年在《有限元模型修正技术在大跨度悬索桥主缆施工监控中的应用》文中提出随着有限元分析软件的不断完善,在大跨度桥梁的施工中,常常采用有限元分析的结果对施工进行控制与预测。建立有限元模型时,通常采用参数的理论值进行建模,但是实际工程中的许多参数又与其理论值存在差异,这就使得建立的初始有限元模型不能够真实地反映结构行为,从而使施工逐渐偏离原来的理论目标。因此,需要进行有限元模型修正,以保证其分析结果能够准确反映施工过程,从而达到施工控制的目的。本文以南溪长江大桥为背景,主要进行了以下方面的研究。在建立的有限元模型基础上,对大桥的部分设计参数进行敏感性分析,在敏感性分析的基础上进行有限元模型修正,同时结合加劲梁称重试验和主缆弹模试验的结果得出南溪长江大桥敏感参数的修正值。在有限元模型修正的基础上,利用修正后的参数进行主缆施工监控计算,指导施工。将温度以及塔偏位对主缆索股线形的影响纳入考虑,计算跨径和温度的影响系数,利用简易调索公式来指导主缆施工期线形调整;考虑了温度变化对主缆索股边跨及锚跨张力的影响,提出了合理的施工控制方法。实测结果显示主缆线形及锚跨张力控制结果均符合精度要求。论文在参数敏感性分析的基础上对南溪长江大桥进行了有限元模型修正,并结合材料试验结果得出参数修正值,利用修正后的参数值进行施工控制计算,实际成果较理想,对于大跨度悬索桥的施工控制具有一定的参考价值。

白剑[4]2004年在《悬索桥施工过程温度场测试及温度效应分析》文中提出悬索桥作为大跨径桥梁的典型桥型,其几何形状对温度变化非常敏感。为使施工当中及成桥后的结构实际状态最大限度的接近设计理想状态,温度效应作为一个敏感性因素,必须加以考虑、及时进行修正。本论文以澜沧江悬索桥为工程背景,就主缆施工阶段温度效应的施工控制问题,有针对性地展开研究。首先结合监控的实际情况及该桥的结构特点,系统的制定出此阶段索塔、猫道以及主缆的测温方案。然后通过对悬索桥温控计算方法的探讨,得出求解温度荷载是求解结构温度效应的关键,而温度荷载的求解即需实地测试出结构的温度场分布。依据测温方案,对实桥主塔温度进行数次24小时的周日测试与分析,计算并回归出中心温度求解公式、塔柱截面及沿塔高方向最不利温度梯度求解公式,提出了在测温数据有限的情况下基于所回归出的经验公式,仍可计算塔柱任意截面温度梯度分布的一种新思路。最后考虑已有的大气温度场的测试资料,对主缆施工阶段的温度效应问题进行了预分析。本论文的研究成果用于澜沧江悬索桥的施工控制,论文所得出的方法及预分析的计算结果均可作为实际施工当中的参考。

梅葵花[5]2000年在《悬索桥主缆施工监控的研究》文中研究指明论文针对已有计算方法存在的不足之处,提出了一种大跨度悬索桥结构的新的算法。该法考虑二期恒载由主缆和加劲梁共同承担的实际情况,采用悬索力学理论,把集中荷载间索段作为悬链线,根据受力平衡条件和变形相容条件进行迭代计算。 采用此法对猫道和主缆进行施工控制计算,计算出猫道承重绳的无应力长度和空索标高,主缆索股的无应力长度、索鞍预偏量、索夹安装位置等内容。 由于温度在控制计算中是关键影响因素,论文对温度效应的分析计算进行了专题研究。 运用论文提出的控制方法对宜昌长江公路大桥的主缆和猫道进行控制,其效果非常良好,完全满足国家的有关规范要求,表明该法具有很高的精度。

严建玮[6]2009年在《大跨径自锚式悬索桥空间主缆施工监控研究》文中进行了进一步梳理空间缆索体系的自锚式悬索桥不同于传统的悬索桥,其具有自锚和空间受力这两个特点,因此施工阶段非线性明显。本文以南京长江隧道工程右汊自锚式悬索桥为背景,对主缆施工控制技术进行了研究。本文的主要工作有:(1)对自锚式悬索桥的几种非线性影响因素和几何非线性分析方法分别进行了介绍,讨论了几种常见的非线性方程的求解方法。(2)基于平面主缆线形计算原理,根据悬索单元的假定,推导了平面索单元计算方程,并将平面索单元计算方程转变为空间索单元方程;在Ohtsuki博士提出的空间缆索线形计算方法的基础上,对自锚式悬索桥的主缆线形及计算方法进行了研究,推导空间主缆线形的迭代算法。在缆索初始、精确平衡状态分析的基础上,增加修正平衡状态分析来考虑由于主梁和主塔压缩引起的主缆线形及内力变化。(3)从力学和几何关系出发,基于平面复合圆曲线鞍座位置计算的解析公式,推导了空间缆索鞍座处主缆线形修正方法与鞍座位置的计算方法。(4)对主缆施工过程中的鞍座预偏控制、索股架设控制方法、猫道架设线形等内容做了研究与计算。(5)利用大型有限元计算软件MIDAS/CIVIL和ANSYS分别建立三维全桥有限元模型,对空间缆索悬索桥进行了非线性静力分析。分析了计算线形和内力与成桥线形和内力的差别;并采用假设初始状态-加载计算-比较结果-修正迭代的方法求得主缆成桥线形,得到了满足设计要求的主缆成桥时各节点的坐标值。

叶志龙[7]2008年在《悬索桥主缆架设误差影响分析及参数控制》文中进行了进一步梳理悬索桥本身固有的力学特性和专有的施工方法决定了主缆线形和结构参数取值精确程度的重要性。悬索桥结构线形不可能靠施工阶段的跟踪调整来逼近实现设计的理想线形,其结构线形必须依赖提供可靠的计算参数、采用精确的计算方法,再通过严格的制造和施工质量的控制,使结构实际成桥状态与设计理想状态最大限度的吻合。本论文围绕主缆线形计算方法和架设误差以及结构相关参数敏感性展开分析论述。首先,论文针对不同跨度的悬索桥主缆索股架设,分析温度测量元件和几何测量仪器等的精度对结构线形测量误差的影响,分析时考虑了实际测量中的一些相关连的因素。由此提出了各种跨度悬索桥在当前温度和线形测量精度范围内所能控制的误差范围。其次,论文以一座在建的特大跨度悬索桥为研究对象,分析主缆弹性模量、横截面积和加劲梁重量、刚度取值误差对结构线形内力的影响程度。该桥为主跨1650米两跨连续全漂浮体系钢箱梁悬索桥,通过对该桥主要影响参数的分析,对特大跨悬索桥的主要影响参数敏感性在量上有着较为准确的把握。最后,论文着重分析了主缆索股架设间距对成缆线形的影响。基于目前的成熟的悬索线形计算分析理论,建立了主缆索股架设紧缆的模拟算法,并利用VC~(++)计算机语言编制了相应的计算程序CSAA。利用CSAA计算分析了不同跨度悬索桥在不同索股架设间距下所具有的成缆线形,得出一些相关结论。本文研究分析了悬索桥主缆线形误差和结构主要影响参数的敏感性,得出了一些较有意义的结论,对悬索桥的施工及监控具有一定的参考价值。

李猛[8]2016年在《大岳高速洞庭湖大桥主缆施工主要技术工艺问题》文中研究说明大岳高速洞庭湖大桥是大岳高速的控制性工程,主跨达1 480m,是国内第四大跨度悬索桥和最大跨度的钢桁梁悬索桥。主缆是悬索桥的重要结构件和"生命线",通过调研现有大跨度悬索桥主缆钢丝、索股制造和架设、主缆防护情况,结合洞庭湖大桥实际,分析和讨论了大岳高速洞庭湖大桥主缆施工的主要技术工艺问题。

王志诚, 彭世恩, 吴东升[9]2005年在《国道214线某悬索桥主缆施工监控》文中指出大跨度悬索桥主缆架设对结构线形和内力至关重要,是悬索桥施工的关键环节,因此必须进行施工监控,文中详尽地介绍主跨为345m的国道214线某悬索桥的主缆上、下游基准索股、一般索股的架设情况。

范鑫[10]2013年在《自锚式悬索桥施工监控关键技术研究》文中提出近年来,随着我国桥梁建设的快速发展,在城市中出现了许多造型优美,能够展现城市风貌的景观桥梁。自锚式悬索桥作为一种造型美观奇特,结构受力简单合理的桥型,受到越来越多设计师们的青睐,已经成为中小跨径景观桥梁中最有竞争力的方案。对于自锚式悬索桥奇特的造型,在结构设计中有时不能完全符合结构受力的原则,需在施工中配合施工监控来保证结构的稳定与安全。因此,本文通过对某自锚式悬索桥的建设全过程进行严格的施工监控,并结合相关监控理论及模型计算结果,全面分析研究该桥在各施工阶段结构的内力和几何变形情况,确保成桥状态与设计目标一致,取得了具有实用价值的研究成果,为该工程的顺利建成提供了技术支持,同时也为此类桥型的建造积累经验。文章的主要内容和成果如下:(1)文献综述,通过查阅大量有关自锚式悬索桥和施工监控技术的资料,回顾自锚式悬索桥的发展历史以及基本构造、自身受力特点和施工特点,同时整理桥梁施工监控技术的内容等相关信息,在此基础上,明确自锚式悬索桥施工监控时的基本任务、方法和要点。(2)针对某自锚式悬索桥实际工程中主缆的空缆理论线形和成桥实际线形进行研究。利用有限元分析软件完成主缆的空缆找形工作,得出主缆施工时的指导安装线形;通过现场实际监测得到主缆成桥状态线形的数据并与设计成桥线形进行比较分析,综合判断主缆成桥状态,找出误差可能产生的原因,为今后此类缆索的施工提供参考。(3)对该桥主梁主要施工阶段的关键监控技术进行探索。钢箱梁焊接拼装阶段,利用软件计算得到钢箱梁安装预拱度的理论值,并作为施工校核依据;在梁体顶升和落架的施工过程中,利用施工方提供的分级施工方案,对每一级施工过程进行严格监测,并结合钢梁顶板和底板应力变化规律及桥面线形的变化情况,分析判断梁体在顶升和落架阶段各级的受力是否均匀合理,桥面线形能否达到设计预期的目标。经过理论计算与实测数据的比较分析,主梁的内力和高程始终满足施工精度,符合设计要求。(4)主塔双控技术研究。由于该工程的主塔为向后倾斜的异形塔柱,因此采用几何变形与应力双重控制的办法来保证主塔受力均衡、变形协调、安全可靠。通过模型理论计算单塔在恒载作用下的内力和变形规律,结合现场实际监测数据,将主塔内力和变形进行综合分析,全面保证了主塔自重作用和主缆施工时的变形符合设计要求,取得很好的控制效果。

参考文献:

[1]. 大跨径悬索桥主缆架设过程控制手段研究[D]. 宋博文. 重庆交通大学. 2016

[2]. 悬索桥主缆施工参数及温度校准研究[D]. 于奇. 长安大学. 2014

[3]. 有限元模型修正技术在大跨度悬索桥主缆施工监控中的应用[D]. 朱翼舟. 长沙理工大学. 2012

[4]. 悬索桥施工过程温度场测试及温度效应分析[D]. 白剑. 长安大学. 2004

[5]. 悬索桥主缆施工监控的研究[D]. 梅葵花. 长安大学. 2000

[6]. 大跨径自锚式悬索桥空间主缆施工监控研究[D]. 严建玮. 南京林业大学. 2009

[7]. 悬索桥主缆架设误差影响分析及参数控制[D]. 叶志龙. 西南交通大学. 2008

[8]. 大岳高速洞庭湖大桥主缆施工主要技术工艺问题[J]. 李猛. 建设监理. 2016

[9]. 国道214线某悬索桥主缆施工监控[J]. 王志诚, 彭世恩, 吴东升. 四川建筑. 2005

[10]. 自锚式悬索桥施工监控关键技术研究[D]. 范鑫. 昆明理工大学. 2013

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