拱桥—南宁大桥施工分析报告.docx
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1、广西XX市一大桥大桥施工分析报告同济大学桥梁工程系二0一年十一月南宁大桥施工分析图1.37混凝土拱肋施工分段(层)效果图1. 3. 3.拱肋劲性骨架由于混凝土拱肋为双外倾结构,其钢筋及预应力束较多,在施工过程中拱肋钢筋及 预应力的临时固定需要由拱座劲性骨架进行支撑,同时拱肋模板的安装受力也必须由劲 性骨架进行支撑。故劲性骨架采用双层结构,主弦杆采用/100X100X10角钢以折代曲, 内外层角钢间采用N50X50X5角钢作为联接杆,劲性骨架腹杆采用N75X75X8角钢 作为横向联接系支撑杆。拱肋劲性骨架在承台最后一层混凝土灌注施工前进行承台内劲 性骨架角钢的埋设施工,在承台最后一层混凝土施工完
2、成后进行拱肋劲性骨架的接长施 工。拱肋劲性骨架主要是为拱肋施工模板提供支撑,同时为拱肋预应力及钢筋等安装提 供支撑,由于拱肋预应力筋较长,故拱肋劲性骨架安装时主要根据预应力安装程序分四 次进行接长施工。图1.3-2混凝土拱肋劲性骨架结构图南宁大桥施工分析L 4.计算内容1.4.1. 临时塔架结构设计复核与拱梁吊装施工工况计算分析根据实际施工工况对拱梁吊装和扣挂用塔架结构进行全面设计复核和提出优化 设计建议,确保塔架结构满足拱、梁吊装施工使用功能,结构强度、刚度、稳定 性满足规范要求。给出满足拱肋吊装线形的塔顶最大位移值。 对塔架基础、缆索地城、扣锚地城桩基承载力进行验算,承台基础各项验算指标
3、进行计算;对设计中不完善处提出优化设计建议,以保证塔架基础、缆索地城、 扣锚地城结构满足施工使用要求。 对拱肋吊装扣挂体系进行计算复核;给出各施工阶段扣索、横向对拉索、横向缆 风索索力值。 对拱、梁吊装进行施工阶段分析,详细计算各阶段主桥结构的内力、位移、稳定 性以及施工临时设施各个部位的内力及变形,验算主桥及施工设施的平安度。1.4.2. 混凝土拱座及肋间平台施工计算分析 混凝土拱肋液压爬模悬臂浇筑施工各阶段,拱肋各部位应力、变形计算。 混凝土拱肋双层劲性骨架设计复核与肋间对拉杆设计复核。 钢肋拱1号节段安装期间(钢混连接段混凝土浇筑及预应力张拉前),混凝土拱肋受力分析。南宁大桥施工分析2
4、.临时塔架设计复核2.1. 计算模型及分析依据2.1.1. 有限元模型_大桥钢箱拱节段采用“斜吊扣挂”施工,悬拼的节段通过扣索锚固于扣塔上,施工 过程及其复杂。为了准确模拟整个结构体系的受力行为,采用空间杆系有限元程序对主 要受力结构均进行模拟,包括混凝土拱肋、肋间平台、钢拱肋、临时塔架、塔架缆风索、 锚索、扣索、横向对拉索及侧向缆风索,有限元模型如图2.1-1所示。模型中未对主索道 及工作索道进行建模模拟,即仅考虑二者的荷载作用,忽略其对塔架变形的影响。该模 型总体坐标系采用一大桥切线坐标系,其中X轴为顺桥向,Y轴为横桥向,Z轴为竖直方 向。以下如未特殊说明,计算结果显示坐标均为切线坐标系。
5、图2. 11 _大桥施工结构有限兀模型图南宁大桥施工分析2.1.2. 计算荷载1 .结构自重主桥拱肋自重根据设计文件提供的拱肋节段重量和模型中的拱肋截面面积,换算主 拱的材料容重,计算程序将按照此容重计算拱肋自重。索塔钢管立柱和H型钢柱自重程 序根据钢材容重计算;索塔联结系、万能杆件及塔顶分配梁重量以集中力的方式施加于 节点,以计入结构杆件、节点板、拼接板和螺栓等重量。2 .吊装荷载吊装荷载计算考虑作用在主索上的均布荷载和集中荷载。作用在单组主索道上的均 布荷载包括6根主索、2根起重索、2根牵引索(单根按“倍率4”单牵引布置)、循环结 索、分索器自重组成;集中荷载包括构件吊重(考虑10%超载)
6、、走行小车、上下挂、牵引 滑车、连接器及拉索、配重(吊装扁担梁),滑车组间起重索重(起升高度100m)。表2.1-1 表2.1-8给出了各吊装工况下主索内力及对索塔的作用力,其中主索对索塔的作用力中垂 直力向下为正、水平力朝河心为正、横向力朝塔架中心为正。(1)东拱吊装表2. 1-1东拱跨中起吊主索内力及对索塔的作用力(单位:kN)节段 编号平力 水张主索 张力垂度 (m)平安 系数青山侧塔架受力蟠龙侧塔架受力垂直力水平力横向力垂直力水平力横向力E15082516233. 303. 12327649595304638383E25412550034. 152.933499527170325440
7、8150E35306538632. 562.9933925242343153407206E45237531231. 503.0333235232853088407250E55183525430. 533. 0732655233233033407284E65199526829.913. 0632595283533026412310E75220528829. 533. 0532615333723028416327E85166523229. 233.0832225283742990413329表2.1-2东拱就位起吊主索内力及对索塔的作用力(单位:kN)节段 编号平力 水张主索 张力垂度 (m)平安
8、 系数青山侧塔架受力蟠龙侧塔架受力垂直力水平力横向力垂直力水平力横向力E14337443124. 323. 64330240082238330472E24885498228.013. 2335974601542705352136E34960504528. 423. 1934954812202753371193E45023510128. 883. 1634244962712802385241E55063513629. 043. 1433555083162840395278E65143521229.213. 0933315213502906406307E75203527129. 323. 0633
9、075313712967414326E85165523129. 223.0832325283742980413329南宁大桥施工分析(2)西拱吊装表2.1-3西拱跨中起吊主索内力及对索塔的作用力(单位:kN)节段 编号水平 张力主索 张力垂度 (m)平安 系数青山侧塔架受力蟠龙侧塔架受力垂直力水平力横向力垂直力水平力横向力W15830592835.412. 723592464101352843596W25378546333. 582.9532794351763220408167W35239531732. 223. 0331634302413106404229W45185525831.003.
10、0631014322943045406279W55173524129. 973. 0730684373353012410318W65200526629. 243. 0630644443663009417347W75225529028. 793.0530674493863011421366W85185524828. 483.0730374463882982419368表2.1-4西拱就位起吊主索内力及对索塔的作用力(单位:kN)节段 编号平力 水张主索 张力垂度 (m)平安 系数青山侧塔架受力蟠龙侧塔架受力垂直力水平力横向力垂直力水平力横向力W15128524027. 693.073720385
11、89282235985W24911500428. 043. 2233953831612719358153W34936501828. 513.2132763972282744372216W44998507428. 673. 1832054122842788386269W55069513928. 653. 1431574263282838400311W65151521828. 623. 0931334393632900412344W75210527528. 603. 0531094473842956420365W85184524828. 483.0730464463882972419368(3)主
12、梁吊装表2.1-5主梁跨中起吊东侧主索内力及对索塔的作用力(单位:kN)节段 编号平力 水张主索 张力垂度 (m)平安 系数青山侧塔架受力蟠龙侧塔架受力垂直力水平力横向力垂直力水平力横向力G15016508029. 163. 173132512-3492907400-306G24984504929. 353. 193118507-3362895396-295G35190526030. 223.063262525-3393029410-297G45157522830.413. 083247521-3243016406-284G55129520030. 583. 103235517-3113004
13、402-273G65105517630. 723. 113224513-2992994399-262G75084515530. 853. 133215510-2892986397-253G85065513730. 963. 143207507-2792979395-245G95050512231.053. 153200505-2712973393-238G105038511031. 133. 153195503-2652968391-232G115027509931.203. 163190502-2592964390-227G125019509131.253. 163186500-254296
14、0389-223G135013508531.283. 173184499-2512958388-220G145009508231. 313. 173182499-2492956388-219G154932500331. 113. 223131491-2442909382-214南宁大桥施工分析表2.1-6主梁跨中起吊西侧主索内力及对索塔的作用力(单位:kN)节段 编号水平 张力主索 张力垂度 (m)平安 系数青山侧塔架受力蟠龙侧塔架受力垂直力水平力横向力垂直力水平力横向力G14812487930. 403. 302877400-2512826376-238G24835490230. 263.
15、292887403-2622835379-248G35093516430. 793. 123044425-2862990399-271G45121519230. 623. 103056429-2993001402-283G55149522030. 463. 093067432-3113012405-295G65175524630. 303. 073078436-3223023409-305G75200527030. 163.063088439-3323032412-315G85223529230. 033. 043097442-3413041414-324G95243531229.913. 0
16、33106444-3503050417-331G105261533029.813.023113446-3573057419-338G115276534529. 723.013119448-3623063421-344G125288535629. 663.013124450-3673067422-348G135298536629. 603. 003128451-3713071424-351G145304537329. 573. 003131452-3733074424-354G155232529929. 323.043084446-3693028419-350表2.1-7主梁就位起吊东侧主索内力
17、及对索塔的作用力(单位:kN)节段 编号水平 张力主索 张力垂度 (m)平安 系数青山侧塔架受力蟠龙侧塔架受力垂直力水平力横向力垂直力水平力横向力G14475454832. 693. 543161444-3122415343-274G24506457832. 463. 523161447-3042442346-267G34753482933. 003. 343329470-3112587364-273G44793486832. 723. 313326475-3022624368-265G54830490532. 473. 283321479-2932661371-257G64862493732
18、. 263. 263315482-2852695374-250G74892496632. 063.243307486-2782729377-244G84918499131.893. 233298489-2712760379-238G94940501331. 753.213287491-2652791381-233G104960503331.623. 203275493-2612820383-229G114975504831.523. 193261495-2562848385-225G124988506131.443. 183246496-2532875386-222G134997507031.
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