大跨度矮塔斜拉桥拉索索力的误差分析.pdf

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1、吴卓科等：大跨度矮塔斜拉桥拉索索力的误差分析大跨度矮塔斜拉桥拉索索力的误差分析吴卓科，尹航(1．海南省路桥投资建设有限公司。海南海口570105；2．青岛市市政T程集团有限公司．山东青岛266000)【摘要】斜拉桥的拉索索力是斜拉桥设计的重要工作，由于受到多种因素的共同作用，实际状态与设计状态存在一定的偏差，造成张拉索力与设计索力不一致。成桥状态的索力直接影响到桥梁服役时的安全性和耐久性，因此必须对这种误差进行分析，确定调整方案，使两种状态的偏差最小。本文研究了各因素对压力表测定法的误差影响程度及其规律变化，并对全桥各施工阶段进行模拟分析计算，通过有限单元法模拟多种斜拉桥索力的影响因素，揭示

2、了实际状态与设计状态索力差异的变化规律。本文为桥梁施工控制提出依据，使施工监控取得更好的效果。【关键词】大跨度矮塔斜拉桥；悬臂施工；索力；误差分析【中图分类号】TU393．3【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2014)06—0097一o40引言使每根拉索采用相同数量的钢绞线。1980年，瑞士甘特桥的建成标志着一种新的桥梁本文首先建立有限单元法模型，研究各因素对压形式的出现——矮塔斜拉桥，它是在非常矮的主塔上力表测定法的误差影响程度以及规律变化。通过有通过预应力，将混凝土斜拉板悬挂于混凝土主梁上。限单元法对全桥各施工阶段进行模拟分析计算。考这种新型的桥梁体系在欧洲首先出现，而真正

3、将其大察实测值与理论值的相对误差来确定这些因素的影量的应用到实际工程中是在日本，基于这种桥型经济响程度，揭示了实际状态与设计状态索力差异的变化美观等优点，通过深入研究，得到了快速发展。我国规律。本文为桥梁施工控制提出依据，使施工监控取的矮塔斜拉桥建设虽然起步较晚，但发展迅猛。2000得更好的效果。年竣工的芜湖长江公铁大桥，首次采用了矮塔斜拉桥1有限单元模型的建立的桥型。之后的漳州大桥，跨径布置为80．8m+132m某大桥全长347．72m，由主桥和引桥组成，主要连+80．8m，桥面宽为27．0m，塔高28m，是我国第一座公接城区和国道。主桥上部结构采用65m+108m+路矮塔斜拉桥。65m双

4、塔单索面三跨预应力混凝土矮塔斜拉桥，如图随着索结构的广泛兴建，频率法越来越广泛地应1所示。用于在索力测试中，国内外学者在索力测试频率法的研究方面做出了大量的工作。拉索的计算长度对拉索的自振频率有很大影响，从而对索力的计算精度造成很大影响，对斜拉索索力测试的研究大多基于均匀拉索的振动模型，忽略了减震器对斜拉索计算长度的影响，在实际测试中此影响并不能忽略，否则计算精度偏低。图1大桥主桥立面图，m矮塔斜拉桥的斜拉索具有主梁体外索的特点，索对梁提供竖向力的同时也对梁提供较大的轴向压力，主梁、主塔采用C50混凝土，预应力混凝土重力使梁能承受弯矩。斜拉索在梁上宜布置在边跨中及密度为26kN／m，下部结构

5、采用C30混凝土。预应力1／3中跨附近，斜拉索在梁上的索距宜为3～5m，主、钢绞线采用符合GB／T5224—2003《预应力混凝土用边跨的斜拉索应对称于塔布置，以满足受力和施工上钢绞线》标准的低松弛预应力钢绞线，钢绞线直径为的要求。为了充分利用部分高度，斜拉索多呈扇形布15．2mm，抗拉强度标准值1860MPa。波纹管直径为置，拉索尽量在塔上部通过，斜拉索的倾角也宜较小。90mm，预应力管道压浆用水泥浆，28天强度不小于同时，在拉索的用量上，由于此种类型的桥梁以主梁50MPa。结构材料如表1所示。受力为主，拉索受力为辅，且斜拉索索的安全系数较主梁为单箱三室箱梁截面形式，主墩顶梁高为低，从而斜

6、拉索的用量较一般斜拉桥相比明显少很4．2m，边墩顶及跨中梁高为2．3m，梁底高度按1．6次多。部分斜拉索类似连续梁的体外索，在设计上，可抛物线变化。箱梁外侧为斜腹板，内侧为直腹板，腹98低温建筑技术2014年第6期(总第192期)板厚均为0．5m；0#块底板厚0．8m，变化至等截面段为索张拉过程中采用特制的具有精密读数油压表的千0．25m；无索区中室顶板厚0．45m，其它各处顶板厚均斤顶测试斜拉索的索力值，同时使用动测仪进行索力为0．28m。校核。有限单元法软件具有针对斜拉桥结构的调索功表1结构材料及力学性能能，应用施工阶段“未知荷载系数”功能，以成桥索力为控制目标进行初张索力的求解，所得各

7、拉索初张索力如表2所示。表2矮塔斜拉桥初张索力kN主塔为钢筋混凝土结构，桥面上塔高为19．15m，截面形式为实心矩形，主塔根部矩形长3．5m，宽2．5m。塔上部安装分丝管，各拉索与分丝管对应，横桥向斜拉索为双排布置，分丝管为双排。斜拉索采用单索面半扇形布置，车道中央分隔带为拉索锚固区。塔根无索区长度为36．7m，跨中无索区长度为23．3m，主塔上拉索的锚固间距为0．8m，箱梁上拉索的锚固间距为4m，每个锚固点