文档介绍：大跨度拱桥钢箱梁制造线形的研究
大跨度拱桥钢箱梁制造线形的研究
摘要:文章通过对安装线形与制造线形的概念的理解和计算,分析了如何运用大型桥梁通用软件MIDAS CIVIL方便的得出制造线形坐标。零初始位移法和切线初始位移法是确定制造线形的两种方法,文章通过两种方法得出结果基本一致,其中切线初始位移法渗透了无应力状态一次成桥的原理,使得计算效率大大提高,同时通过实例也验证了此方法的正确性和实用性。
关键词:制造线形;切线初始位移法;零初始位移法

中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:

随着社会经济的不断发展,城市大跨度桥梁不断涌现,除此之外,城市桥梁还注重桥梁的美观,所以拱桥往往都能成为城市桥梁的选择之一。而由于城市桥梁建设地理位置的特殊性,钢箱梁悬臂拼装几乎成为了施工手段的最优选择。悬臂拼装桥梁施工的关键问题是选择合适的制造线形及安装线形,使得桥梁结构最终达到设计线形。

顾名思义,安装线形是每个桥梁节段在安装过程中的线形,确切一点就是节段刚刚被安装时前端所处的标高,若把每个节段安装时的的前端标高用折线连起,那就是桥梁悬臂拼装的安装线形。
安装线形与制造线形的最大区别是是否处于无应力状态,如果钢箱梁节段是以无应力线形制造然后以安装线形拼接起来,那么钢箱梁肯定需要外力的约束,显然,此时的钢箱梁时有应力存在的。

制造线形的确定通常使用零初始位移法或者切线初始位移法。

若按照实际施工步骤把桥梁模型建好,即采用零初始位移法,是没办法直接通过查看模型分析结果很方便的得出制造线形的。若要确定制造线形(所有节点制造标高),只要能确定下一节点制造标高与上一节点制造标高即可,当然,前提是安装标高已知。具体步骤如下图(图2-1~图2-3),设节点1,2,3的安装标高分别为:,节段①,②,③长分别为:
图2-1零初始位移法阶段一
-1 stage1 of zero initial displacement method
阶段一:(如图2-1)节段①被吊装,节段①处于无应力状态,且节点1位于安装标高上,此时假定节点1的无应力标高(制造标高)已知为。节点1放大,此时节点1为无应力指向。
图2-2零初始位移法阶段二
-2 stage2 of zero initial displacement method
阶段二:(如图2-2)节段②被吊装,此时节段②处于无应力状态,节点2位于安装标高上;此时,节段①已变为有应力状态,节点1因为吊装节段②而产生位移,已经偏离了安装标高(使节点1向下为负值,向上为正值),而且节点1也产生了转角(使节点2向下为负值,向上为正值),而节点2为无应力指向。
图2-3零初始位移法阶段三
-3 stage3 of zero initial displacement method
阶段三:(如图2-3)节段③被吊装,此时节段③处于无应力状态,节点3位于安装标高上;此时,节段②已变为有应力状态,节点2因为吊装节段③而产生位移,已经偏离了安装标高,而且节点2也产生了转角。以此类推,便可一步步地求出每一个节点的制造标高,把每一个节