倾斜双钢拱塔节段悬臂拼装可行性的研究.docVIP

倾斜双钢拱塔节段悬臂拼装可行性的研究 　　【摘 要】在介绍倾斜双钢拱塔的阶段悬臂拼装方案之后,建立了对倾斜双钢拱塔节段悬臂拼装的有限元模拟计算分析模型,并得到了拼装过程及其成塔各步骤塔身的变形和应力,通过对水平拉索和临时拉索索力的调整,实现了成塔变形和应力的控制,为该塔的施工控制、成塔提供了理论依据和指导。?? 　　【关键词】斜拉桥;钢拱塔;悬臂拼装;有限元 　　The tilt of double steel arch tower cantilever erection segments feasibility study?? 　　Song Cheng-Wei,Zeng De-rong,Ren Yin 　　(Chongqing transportation university Chongqing 400074)?? 　　【Abstract】Introducing the tilt of the double steel arch tower cantilever erection programs, the establishment of a steel arch tower tilt cantilever segments assembled finite element simulation model, and has been assembled into a column process and the steps the deformation and stress of the tower, through the horizontal cables and temporary cable tension adjustment, to achieve the deformation and stress into the control tower, the towers construction control, into the tower provides a theoretical basis and guidance.?? 　　【Key words】Cable-stayed bridge;Steel arch tower;Cantilever erection ;Finite element 　　 　　1. 前言?? 　　1.1 工程背景。 　　官塘大桥是一座跨径布置为85+85m双拱式独塔双索面PC双主梁式斜拉桥(无引桥),两拱呈43.6°斜交,主拱塔与竖直方向立面呈1:2.5倾斜角。该桥桥塔由两个钢箱拱构成,塔高近46m(桥面至拱顶)。主塔为Q345D级钢结构,截面轮廓尺寸为3200×2500mm(横桥向×顺桥向),钢箱壁厚J0-J2段为40mm,其余段均为30mm。主拱钢箱每8米设置一道带镶边的横隔板,顶板及腹板设置纵向加劲肋,加劲肋间距0.2m。主塔固结于塔座上,与混凝土塔座的连接采用钢混结合段的方式,受拉侧以预加力的方式来保证钢拱内力平顺地传到基座上。?? 　　1.2 钢箱拱塔施工方法。 　　根据钢塔的结构特点,钢塔的拼装方案拟采用节段悬臂拼装方案。每个钢箱塔设计分为27段,拱塔各节段之间先通过拼接板螺栓连接后焊接。每个拱塔分成13个节段分段,采用履带吊装拼装。节段拼装时,纵桥向采用主桥拉索辅助对称悬臂架设,横向每个拱塔从下至上对称安装,并增设临时拉索和塔上部的临时横向连接桁架。分段情况及增设的临时拉索、桁架如图1。?? 　　官塘大桥是全国第二座在建双环斜拉桥,与已建成的沈阳三好斜拉桥桥属于同种结构桥型。沈阳三好斜拉桥主桥钢拱塔采用竖转施工方法,竖转施工技术用“超大型液压同步提升技术”,将两片大型拱肋同步提升竖转到位,形成斜拉桥主拱塔。该施工方法的主要控制因数:(1)转动铰铰轴(四点)的同心度、平行度的控制;(2)转动铰铰轴转动的灵活性;(3)提升门架的结构稳定性控制;(4)提升上、下吊点的结构安全性;(5)提升过程的同步控制;(6)提升过程的防突发事件的应急控制措施[4]。由于该施工方法控制因素众多、需要设备大型的提拉设备、施工工期长等,所以官塘大桥钢拱塔拟采用阶段悬臂拼装的施工方法。本篇特针对官塘大桥钢拱塔阶段悬臂拼装的可行性进行研究。?? 　　图1 单拱塔悬臂拼装分段及临时拉索布置图 　　2. 模型的建立及其计算工况?? 　　2.1 模型的建立。 　　本计算模型采用有限元软件MIDAS7.0版进行计算。模型离散为307个单元,有限元模型(见图1)。建立如图所示的塔座和钢塔计算模型,塔座、钢塔、临时横撑采用梁单元模拟,主桥水平拉索、临时拉索采用桁架单元中的索单元模拟,模型中临时横撑按实际施工模拟,采用双桁片模拟。模型中,塔座根部固结。??