大跨徑斜拉橋深水墩頂超長節(jié)段懸臂施工結(jié)構(gòu)設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 致 謝從課題的提出、研究思路的確立到研究成果的總結(jié)都是在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下進(jìn)行的，在一年的研究過程中，導(dǎo)師給予了極大地幫助，在此，首先向張志國導(dǎo)師致以誠摯的謝意。表334 降溫15℃后節(jié)點位移表（m）節(jié)點貝雷梁1貝雷梁2貝雷梁3貝雷梁4貝雷梁5貝雷梁6貝雷梁7貝雷梁8貝雷梁9貝雷梁10節(jié)點1節(jié)點2節(jié)點3節(jié)點4節(jié)點5 現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)與設(shè)計計算值對比施工中委托監(jiān)控單位對各施工工況的主索索力、臨時索索力及貝雷梁長懸臂端的撓度值進(jìn)行了監(jiān)測，并將現(xiàn)場實測值和計算數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，誤差均在控制范圍內(nèi)，證明計算結(jié)果能夠真實有效的反應(yīng)實際受力狀況，為安全順利地完成0、1塊現(xiàn)澆施工提供了堅實的理論基礎(chǔ)。表332 工況八貝雷梁位移表（m）節(jié)點貝雷梁1貝雷梁2貝雷梁3貝雷梁4貝雷梁5貝雷梁6貝雷梁7貝雷梁8貝雷梁9貝雷梁10節(jié)點1節(jié)點2節(jié)點3節(jié)點4節(jié)點5根據(jù)計算資料，貝雷梁最終工況擾度變形值小于1cm，符合要求。表328 工況四貝雷梁位移表（m）節(jié)點貝雷梁1貝雷梁2貝雷梁3貝雷梁4貝雷梁5貝雷梁6貝雷梁7貝雷梁8貝雷梁9貝雷梁10節(jié)點1節(jié)點2節(jié)點3節(jié)點4節(jié)點5工況五貝雷梁位移見表329。工況一貝雷梁位移見表325。 各工況貝雷梁位移位移控制點取每片貝雷梁中間處的節(jié)點及最大懸臂端，主要給出豎向位移。m。 各工況拉索張力各工況拉索張力見表324。表322 工況七精軋螺紋鋼筋反力表（kN）構(gòu)件編號FxFy1234567工況八精軋螺紋鋼筋反力見表323。工況四精軋螺紋鋼筋反力見表319。下弦桿（雙肢[14槽鋼）允許抗拔力為：滿足要求。表315 工況五預(yù)埋件反力表（kN）構(gòu)件位置FxFy貝雷7下側(cè)上側(cè)貝雷6下側(cè)上側(cè)貝雷5下側(cè)上側(cè)貝雷4下側(cè)上側(cè)貝雷3下側(cè)上側(cè)工況六預(yù)埋件反力見表316。表311 工況一預(yù)埋件反力表（kN）構(gòu)件位置FxFy貝雷7下側(cè)上側(cè)貝雷6下側(cè)上側(cè)貝雷5下側(cè)上側(cè)貝雷4下側(cè)上側(cè)貝雷3下側(cè)上側(cè)工況二預(yù)埋件反力見表312。 彎矩豎桿112653478圖32 斜腹桿編號圖工況八斜腹桿軸力見表39。 表36 工況六軸力表（kN）構(gòu)件貝雷梁1貝雷梁2貝雷梁3貝雷梁4貝雷梁5貝雷梁6貝雷梁7貝雷梁8貝雷梁9貝雷梁10下弦桿弦桿1弦桿2弦桿3弦桿4弦桿5弦桿6弦桿7弦桿8上弦桿弦桿1弦桿2弦桿3弦桿4弦桿5弦桿6弦桿7弦桿8工況七軸力見表37。 表32 工況二軸力表（kN）構(gòu)件貝雷梁1貝雷梁2貝雷梁3貝雷梁4貝雷梁5貝雷梁6貝雷梁7貝雷梁8貝雷梁9貝雷梁10下弦桿弦桿1弦桿2弦桿3弦桿4弦桿5弦桿6弦桿7弦桿8上弦桿弦桿1弦桿2弦桿3弦桿4弦桿5弦桿6弦桿7弦桿8工況三軸力見表33。貝雷梁編號：橋縱向方向，由靠近主塔部分弦桿開始，以每個節(jié)間弦桿為記，依次編號弦桿1~8。工況七：張拉1斜拉索及臨時鋼絞線拉索。工況三：張拉拉索及臨時拉索。 計算模型采用MIDAS進(jìn)行建模計算，計算模型如圖31所示，拉索上端為固結(jié)，前托梁與貝雷梁、前托梁與拉索均按鉸結(jié)連接。以分配到每根分配梁上的荷載為記，其中邊主肋G11＝，懸臂板G12＝，頂板G13＝。1斜拉索索力轉(zhuǎn)換后，先用千斤頂卸載臨時鋼絞線索，然后依次拆除碗扣支架、方木、鋼管及工字鋼，貝雷梁拆除則在拼裝完成掛籃后進(jìn)行，用卷揚機(jī)將貝雷梁逐榀整體下吊至船上即可。 斜拉索索力轉(zhuǎn)換當(dāng)1節(jié)段縱向預(yù)應(yīng)力施工完成后，根據(jù)監(jiān)控情況及指令，即可進(jìn)行1斜拉索的索力向主梁結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)換。單側(cè)1塊鋼筋、模板施工與0塊基本相同。拉索調(diào)節(jié)幾次長度：支架形成前—混凝土澆筑前—混凝土澆筑完成一半—混凝土澆筑完成。吊桿組均采用梁頂單端張拉方式，每根吊桿先預(yù)拉150kN。 臨時固結(jié)0塊預(yù)應(yīng)力張拉完成后，為確保0塊在施工中的穩(wěn)定性，按設(shè)計必須將0塊臨時錨固于下塔墩橫梁上。預(yù)應(yīng)力張拉采用應(yīng)力、應(yīng)變雙控，以應(yīng)力為主，伸長量誤差控制在177?；炷翝仓r，先澆筑主縱梁，再澆筑翼緣板及頂板。試驗過程中，派專人對支架變形進(jìn)行了觀測，在第三級荷載試驗完成后，貝雷梁前端最大彈性變形值為6mm，與計算值2mm相比，小了4mm，在控制范圍內(nèi)。荷載試驗材料主要采用鋼筋及工地上的型材，在岸上用汽車吊起吊上船，運至主塔墩，利用塔吊起吊按設(shè)計方案堆放。吊桿安裝如圖212所示。連接器構(gòu)造及現(xiàn)場安裝如圖2圖210及圖211所示。臨時拉索上錨點詳細(xì)構(gòu)造如圖28所示。圖27 前托梁詳細(xì)構(gòu)造圖（單位：m）鋼絞線拉索為臨時設(shè)置的。圖25 貝雷梁懸拼完成后正面圖圖26 貝雷梁聯(lián)結(jié)成整體后平面圖 前支點托梁及拉索安裝前支點采用分配托梁整體支撐貝雷梁，托梁上設(shè)置4個拉索錨固支座，兩側(cè)拉索利用1斜拉索，根據(jù)需求長度采用鋼絞線接長拉索；中間兩組拉索采用鋼絞線，鋼絞線索上端錨固點設(shè)置在上橫梁頂面，上橫梁錨固點利用懸臂挑梁懸挑，形成挑點，并焊接鋼絞線錨固座子，下錨固點設(shè)置在托座上，采用鋼絞線P型錨固形式。懸拼完成后利用自制橫聯(lián)將貝雷梁托架聯(lián)結(jié)成整體。 貝雷梁架設(shè)貝雷梁架設(shè)在主塔上橫梁施工完成后進(jìn)行，主塔上塔柱同主梁0、1塊上下同時施工，可節(jié)約工期約30天。圖23 0、1塊施工支架示意圖（單位：cm） 方案實施步驟 后錨點安裝800~1200AA740460直徑50mm插銷35Φ501201201406025802560直徑50mm銷孔23014050120140A—A每榀貝雷梁上下弦桿對應(yīng)位置各埋設(shè)一個“陰頭”，與貝雷片標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的“陽頭”采用插銷連接，形成后錨點。中間支點由14根φ25mm精軋螺紋鋼+一組雙肢I(xiàn)32型鋼分配梁組成；前支點上下游兩側(cè)的斜拉索利用既有主梁1斜拉索，需要用連接器接長，中間兩根斜拉索采用鋼絞線，上端錨固到主塔上橫梁上，梁端用P錨（擠壓套）固定，橫梁上端采用夾片自錨體系，上橫梁錨固點采用組合分配梁形成錨固座。梁體結(jié)構(gòu)平面圖和斷面圖分別如圖21和22所示。(2)運用有限元計算軟件計算以懸臂貝雷梁＋前端斜拉索的組合方式的托架結(jié)構(gòu)。斜拉橋0塊、1塊結(jié)構(gòu)是整個結(jié)構(gòu)體系中應(yīng)力最復(fù)雜的部分，0塊、1塊的受力在縱橋和橫橋向都比較突出，橫梁受力也極為復(fù)雜。(2)塔結(jié)構(gòu)的多樣化早期斜拉橋橋塔多采用單柱式，現(xiàn)在則更多的采用A形和倒Y形塔，以更好的抵抗索塔承受的彎矩，同時也提高了抗振能力；材料上也從先前的鋼結(jié)構(gòu)橋塔進(jìn)一步發(fā)展到混凝土塔結(jié)構(gòu)?；谛崩瓨蝮w系的各種優(yōu)點以及我國橋梁建設(shè)的現(xiàn)狀，斜拉橋已成為大跨徑橋梁的最主要橋型，斜拉橋仍就會在200m~600m范圍內(nèi)占居優(yōu)勢，而且在600m以上的特大橋設(shè)計競爭中開始成為懸索橋的有力對手，許多大、中型城市也正是以斜拉橋來作為城市的標(biāo)志性建筑?？v觀斜拉橋的發(fā)展進(jìn)程，斜拉橋跨徑記錄在20世紀(jì)70和80年代初期發(fā)展較慢，但是從20世紀(jì)80年代中期開始，世界記錄不斷被突破刷新，見表11。20世紀(jì)60年代后期至80年代，斜拉橋的特征為拉索大多采用密索體系，梁體以受壓為主，如德國的BoundNord橋和美國的PK橋。以前，由于人們對斜拉橋結(jié)構(gòu)體系的認(rèn)識不夠深刻，再加上當(dāng)時材料性能的限制，在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，斜拉橋的發(fā)展曾處于停滯的狀態(tài)。按照橋跨布置分類可以分為：雙塔三跨式、獨塔雙跨式、單跨式以及多塔多跨式；按照斜拉索的索面布置，從橫向看可分為：單面索、雙面索、多面索和空間索，從縱向看，有星型、豎琴型、扇形和放射型等布置形式；按照主梁的布置可分為：連續(xù)主梁體系和非連續(xù)主梁體系；按照斜拉索的錨固方式分類可以分為：自錨體系、部分地錨體系和地錨體系；按照塔墩梁互相結(jié)合方式可以分為：塔墩固結(jié)、塔梁分離—漂浮體系，塔墩固結(jié)、塔梁分離、在塔墩處設(shè)置豎向支承—半飄浮體系，塔梁固結(jié)、塔墩分離—塔梁固結(jié)體系，塔梁墩三者固結(jié)—剛構(gòu)體系。大跨徑斜拉橋深水墩頂超長節(jié)段懸臂施
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