斜拉索相对拔出量控制二张索力技术研究

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1、50世界桥梁2013，41(4)斜拉索相对拔出量控制二张索力技术研究钟顺福。赵丰喜。。曹明明。。党权交(1．浙江省临海市公路管理段，浙江临海317000；2．浙江省临海市市政工程管理处，浙江临海317000；3．中铁大桥局集团桥科院有限公司，湖北武汉430034；4．路桥华东工程有限公司，上海201203)摘要：为能及时张拉且准确控制斜拉桥主梁悬臂拼装过程中斜拉索的二张索力，以某混合式结合梁斜拉桥为背景，推导斜拉索相对拔出量与对应索力增量的计算公式，采用有限元法分析了主梁悬臂拼装阶段桥塔偏位、主梁悬臂端位移以及对应索

2、力三者之间的关系，并根据桥塔偏位、主梁悬臂端位移具有相对独立性的关系对相对拔出量公式进行了简化。实践表明，采用相对拔出量简化公式控制斜拉索的二张索力，有效地克服了温度对斜拉索二张索力的影响，实测值与理论值较吻合；张拉时间不受限制，节省了工期。关键词：斜拉桥；结合梁；斜拉索；相对拔出量；索力；理论计算；应用中图分类号：U448．27；U445．1文献标志码：A文章编号：1671—7767(2013)04—0050—041引言kN，分别安装在主桥的桥塔下。中跨斜拉索编号从大跨度结合梁斜拉桥施工过程中，斜拉索索力桥塔向跨中

3、依次为M1～M14，边跨从桥塔向边跨控制是实现结合梁吊装拼装、成桥索力及成桥线形过渡墩依次为S1～S14。．6O．80．320．8060．满足设计要求的重要手段。目前，索力通常采用频率法、油压表及压力传感器等方法控制。频率法被广泛应用于工程实践中Ll]，但该方法受温度影响较大。对于昼夜温差的影响一般采取回避的做法，即在凌晨到日出这段气温相对稳定的时间段测量标高和斜拉索张拉力[3]，但这无疑增加了工期。还有图1某混合式结合梁斜拉桥立面布置示意采用张拉端拔出量的绝对值来控制斜拉索的张拉该桥主梁采用汽车吊分节段悬臂拼装，单

4、节段力]，该方法的前提是无应力索长、塔端和梁端锚固主梁的拼装流程为：①拼装钢梁；②吊装外侧桥面点坐标准确，但施工的种种误差使该方法失去了相板；③挂设斜拉索，进行初张拉；④吊装内侧桥面板；应的精度。本文以某混合式结合梁斜拉桥为背景，⑤施工湿接缝；⑥斜拉索二次张拉。理论推导斜拉索相对拔出量计算公式，采用有限元3斜拉索相对拔出量的理论推导法分析主梁悬拼阶段调索受力特性，用斜拉索相对拔出量控制主梁悬臂拼装过程中斜拉索的二张索力。斜拉索无应力长度计算常用悬链线计算方法和抛物线计算方法。有研究证明当垂度较小时2种方2工程概况法计

5、算结果相差微小，抛物线代替悬链线的方法完某桥为双塔双索面混合式结合梁斜拉桥(见图全可以满足工程精度要求_】，故本文采用抛物线1)，采用塔梁固结、塔墩分离的结构体系。主桥跨径的计算方法。斜拉索受力示意如图3所示。布置为(60+80+320+80+60)m，桥宽40m(见图斜拉索无应力索长可表示为：2)，箱梁横向中心距为26．5m。桥塔为H形混凝L—L+ALf一△L(1)土塔，塔高77m。中跨主梁为结合梁，上层桥面板式中，L为无应力索长；L为塔梁锚点直线长度；为C50预应力混凝土结构，下层钢梁为由边箱、横△L为垂度引起的

6、伸长量；△L为弹性变形量。式梁、托架、小纵梁等组成的框架结构，构件之间主要(1)推导过程忽略了高阶的影响，只适用于垂度较采用高强螺栓连接。大桥有固定、横向、纵向、多向小(厂m／L<1／12)的情况7]。4个大吨位球型支座，每个支座承载力为160000根据式(1)，斜拉索一次张拉后L一L+△L一收稿日期：2012—1O一29作者简介：钟顺福(1973一)，男，高级工程师，1996年毕业于浙江工业大学土木工程专业，工学学士(E-mail：ZSF909054@sina．corn)。斜拉索相对拔出量控制二张索力技术研究钟顺福

7、，赵丰喜，曹明明，党权交51__i____0f缸I单位：cm图2箱梁横截面示意主梁挠度变化引起，主梁挠度变化越大，△L变化越大，相对精度也越高。4主梁悬臂拼装阶段调索受力分析采用MIDAS杆单元建立全桥模型，分析主梁悬臂拼装阶段索力的增加对悬臂端挠度的影响，结果如图4、图5所示。量图3斜拉冢受力示意AL斜拉索二次张拉后L。一L+△Lf一△L。对于同一根斜拉索：L2一L1一△L—L+ALf一AL。。代人相关参数得：L。一△L—+一(2)索力增量／kN式中，△L为相对拔出量。图4主梁竖向挠度随中跨索力增加的变化对于索力增

8、加的情况(T一T。+△T)，则：L一△L===L。z+害一(T1+AT)L2，——1一斜拉索一次张拉后，梁端和塔端索的理论锚固点分别为：梁端索锚固点(X，Z)(可以通过现场实测反算得到)，塔端索锚固点(XZ)(可以通过计算过程的正装坐标得到)；塔梁锚固点直线距离累力增量／kN为：L：一(Xb1一X1)。+(Zb一Z)。。斜拉索二次张图5塔偏随中