系杆拱桥吊杆各种张拉索力计算方法和比较.pdf

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1、第3期(总第146期)2010年6月中圄千丛z农No．3(5erioINo．146)CHINAMUNICIPALENGINEERINGJun．2010系杆拱桥吊杆各种张拉索力计算方法和比较朱小秀1。孙九春2(1．深圳市市政设计研究院有限公司，广东深圳518029；2．腾达建设集团股份有限公司，上海200122)摘要：以上海浦东大道管线桥的系杆拱桥吊杆张拉为背景．系统地研究了正装法、倒装法、影响矩阵法、无应力状态法(包括锚头拔出量转化为吊杆张拉力)在拱式结构吊杆张托中的应用和各类方法的优缺点。最后指出锚头拔出量控制与吊杆

2、张拉力千斤顶读数控制的有机统一，可大大简化复杂ee／l,结构的调索丁作量。关键词：吊杆：正装法；倒装法；影响矩阵法；无应力状态法；张拉索力计算中图分类号：U448．225文献标识码：A文章编号：1004．-4655【2010)03—0021—03上海浦东大道管线桥为提篮双层桁架拱桥、全钢结构．桥梁计算跨径112m，桥梁总宽11．6m，拱轴线矢高22．4m．矢跨比1，5。拱肋采用双管哑铃形拱肋．系梁采用不加竖杆的三角形钢桁架。全桥设两片桁架。两片桁架间以横梁、小纵梁和斜撑组成的米字型上下水平联结系连接。结构采用先梁后拱的

3、施丁工艺．先搭设临时支架分段吊装桁架．接长临时支架后分段吊装拱肋。由于吊杆张拉与千斤顶的布置有较大关系．管线桥施丁时共布置了2台千斤顶．横桥向对称张拉．纵桥向设置了12对索分12次张拉完成。纵桥向各对吊杆的编号如图l所示。、～[：!：[：：：：!!，。；j]惫，杆张拉中．并对各种方法的适用范围和优缺点进行对比分析。1正装法正装法一般通过迭代计算求得。工况1：管线桥第一阶段张拉时设定索力误差为≤l％．张拉顺序为4—9_+3-÷lO一5叶8_+11．+2_6-÷7—12一÷1．将上述参数代入程序中进行计算．经过18次迭代即

4、可收敛。工况2：管线桥第二次张拉时。设定索力误差为≤3％．张拉J颐序为4—，9—，3—，10—+5—，8—，11—，2—，6川-+12—1．将上述参数代入程序中进行计算．经过10次迭代即可收敛。上述计算结果如表1所示。表1正装法计算结果表吊杆编号T况1r丁况2张托索力张拉索力最终索力索力偏差，l【N，kNN，l【N，％O．oo250．0250．1-0．04l102．6100．O0．oo251．7250．0O．002116．6100．O0．40243．4252．4-0．963182．899．60．60230．7255．2

5、—2．084200．499．40．00234．7252．8一1．125218．7100．OO．00241．5251．3-0．526138．8100．O0．00250．00．007105．9loo．O0．00236．4252．2--0．888178．1loo．O0．90228．1252．8一1．12928．5．099．10．30242．5250．6-0．2410161．399．7O．00251．3249．3O．2811113．6100．0O．00250．0250．2-0．0812101．3100．O中圄千威z农朱小秀，孙

6、九春：系杆拱桥吊杆各种张托索力计算方法和比较2010年第3期态。以本工程第一阶段管线桥张拉为例，首先建立对应于第一阶段桥梁状态的有限元模型，设定吊杆张拉顺序为4-+9_lO_+3_5-÷8叶1l_÷2-+6—7叶12—1．则吊杆的倒拆顺序为1_12叶7—6．+2一l1_8_5一÷3_÷10_曲叫．应用倒装法求得管线桥第一阶段的吊杆张拉力．并根据该索力进行正装分析。将该状态索力与目标索力相比可得出其误差。为比较分析产生误差的阂素．对上述过程分两种情况进行对比：2种-i2况的倒拆施工完全相同．只是正装模拟的施工程序有所不同

7、．工况1倒装模拟时所有吊杆张拉后支架并不拆除．对比该状态的计算索力与目标索力：工况2倒装模拟时所有吊杆张拉后拆除支架，对比该状态的计算索力与目标索力。上述计算结果如表2所示．表2倒装法计算结果表吊杆T况1丁况2编号张托索力最终索力索力偏差张托索力最终索力索力偏差／l‘N，kN／％，kN／kN

8、％l100．3loo．3-0．30100．292．47．602105．897．03．00100．I88．211．803125．394．15．90112．685．514．504114．686．913．10100．183．416．60

9、5130．691．88．20122．284．115．906119．390．79．30115．984．415．60796．798．61．4096．191．48．608122．487．712．30118．181．418．609166．986．313．70147．182．817，2010114．591．58．50loo．786．O14．