【正文】 ANSYS 有限元通用程序 ANSYS 公司成立于 1970 年，總部位于美國賓夕法尼亞洲的匹茲堡，目前是世界計算機輔助工程（ CAE）行業(yè)中最大的公司。提供靜力和動力分析的動畫文件；提供移動荷載追蹤器的功能，可找出指定單元發(fā)生最大內(nèi)力（位移等）時，移動荷載作用的位置；提供局部方向內(nèi)力的合力功能，可將板單元或?qū)嶓w單元上任意位置的接點力組合成內(nèi)力。 （ 6）在后處理中，可以根據(jù)設計規(guī)范自動生成荷載組合，也可以添加和修改荷載組合。 （ 4）提供桁架、一般梁 /邊截面梁、平面應力 /平面應變、只受拉 /只受壓、間隙、鉤、索、加勁板軸對稱、板（厚板 /薄板、面內(nèi) /面外厚度、正交各向異向）、實體單元（六面體、楔形、四面體） 等工程實際時所需的各種有限元模型。 （ 2）提供剛構橋、板型橋、箱型暗渠、頂推法橋梁、懸臂法橋梁、移動支架 /滿堂支架法橋梁、懸索橋、斜拉橋的建模助手。為能夠迅速、準確地完成類似結構的分析和設計，以填補目前土木結構分析、設計軟件市場的空白，而開發(fā)的 “土木結構專用的結構分析與優(yōu)化設計軟件 ”。 北街水道橋施工監(jiān) 控細則 30 五、施工全過程的軟件計算分析介紹 采用 MIDAS/Civil 復核設計計算所確定的理論成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)，同 時結合通用有限元軟件 ANSYS 來進行塔柱和主梁施工過程中的空間局部應力分析。 成橋恒載狀態(tài) 成橋恒載狀態(tài)下的監(jiān)測主要以成橋線形為主，主要控制成橋線形是否與設計線形 +預拱度（考慮理論計算溫度 +收縮徐變）下的線形相符合。 通過對索力調(diào)整過程的測量和監(jiān)控，一方面可以控制每根索調(diào)整是否達到要 北街水道橋施工監(jiān) 控細則 29 求的張拉力，另一方面也可以了解相鄰的拉索索力變化，最終使全橋每根拉索的索力值接近設計值。 2） 調(diào)索過程中索力測試，目的一方面是復核張拉千斤頂?shù)膹埨?，另一方面，測量調(diào)索后索力的變化以及相互拉索之間的調(diào)索影響。異常情況反饋工作程序，如圖 所示。在施工過程中應監(jiān)測拉索拉力、加勁梁及索塔應力，確保結構安全和內(nèi)力狀態(tài)與設計一致。待拉索安裝完畢后，再安裝阻尼減振器，并實時監(jiān)測。在每一個張拉工序中，實時監(jiān)測加勁梁、索塔應力，拉索拉力，塔頂位移等。保證索塔的三維坐標與設計值相符。 施工控制小組測量索力 → 報監(jiān) 理方確認是否需進行該索的補充張拉。 施工控制指令下達路線 施工控制小組指令 → 設計方驗算后會簽 → 監(jiān)理簽認 → 施工方執(zhí)行 → 監(jiān)理方監(jiān)督執(zhí)行。即在有代表性的晴天、多云天和陰雨天測量箱梁內(nèi)部的溫度 分布，以獲得測點溫度及環(huán)境溫度隨時間變化的曲線和相同時間下測點溫度沿箱梁高度的分布曲線，以分析溫度對箱梁應力和撓度的影響。斜拉索的每次張拉前后，拆除臨時支墩前后及施加二期恒載前后要測量主梁的高程。 高程控制基準點設在主塔柱兩側的墻上，由塔墩基點引測其高程。 主梁 施工注意事項： 主梁施工 過程 應重點控制 主梁 平面位置、 高程、尺寸和質(zhì)量的措施，以及安全技術防范措施。 北街水道橋施工監(jiān) 控細則 27 工況 196： 調(diào)整斜拉索 索 力， 施工 橋面 附屬工程 。 工況 195： 拆除各 梁端壓 重 、掛籃及吊籃，完成 中跨 合攏段施工 。 工況 194：澆筑合攏段 混凝土，張拉預應力鋼束 。 工況 193：安裝合攏段勁性 骨架 。 工況 192： 29 號 梁端施加水箱壓重 。 監(jiān)控 內(nèi)容 ：主梁截面 應力監(jiān)控 和溫度 監(jiān)測 ， 混凝土彈性模量及容重的測定 ，斜拉索 索 力，懸臂段 標高 和主梁線形 測量 ， 索塔偏位值。 監(jiān)控 內(nèi)容 ：主梁截面 應力監(jiān)控 和溫度 監(jiān)測 ， 混凝土彈性模量及容重的測定 ，斜拉索 索 力，懸臂段 標高 和主梁線形 測量 ， 索塔偏位值。 監(jiān)控 內(nèi)容 ：斜拉索 索 力，懸臂段 標高 和主梁線形 測量 ， 索塔偏位值。 工況 152：第二次 張拉 斜拉索 B23， Z23。 監(jiān)控 內(nèi)容 ：主梁截面 應力監(jiān)控 和溫度 監(jiān)測 ， 混凝土彈性模量及容重的測定 ，懸臂段 標高和 線形 測量 . 工況 151：完成 主梁縱向預應力鋼束 及 橫向預應力鋼束張拉 。 監(jiān)控 內(nèi)容 ：斜拉索 索 力，懸臂段 標高 和主梁線形 測量 ， 索塔偏位值。 工況 149：安裝斜拉索 B23， Z23。 …… 工況 148：主梁懸臂段安裝前支點掛籃。 監(jiān)控 內(nèi)容 ：斜拉索 索 力，懸臂段 標高 和主梁線形 測量 ， 索塔偏位值。 監(jiān)控 內(nèi)容 ：預應力 鋼束張拉力 ，懸臂段 標高和 線形 測量 。 工況 25：澆筑 2 號 塊和 2’號 塊混凝土梁 段。 工況 24：第一次 張拉 斜拉索 B02， Z02。 監(jiān)控 內(nèi)容 ：懸臂段 標高和 線形 測量 。 監(jiān)控 內(nèi)容 ：斜拉索 索 力，懸臂段 標高 和主梁線形 測量 ， 索塔偏位值。 監(jiān)控 內(nèi)容 ：預應力 鋼束張拉力 ，懸臂段 標高和 線形 測量 。 北街水道橋施工監(jiān) 控細則 25 工況 19：澆筑 1 號 塊和 1’號 塊混凝土梁 段。 工況 18：第一次 張拉 斜拉索 B01， Z01。 監(jiān)控 內(nèi)容 ：懸臂段 標高和 線形 測量 。 工況 15：主梁與索塔 間設置施工臨時 擋塊 。 工況 14：完成 主梁縱向預應力鋼束 ET ET EB EB3 及 橫向預應力鋼束張拉 。 工況 13：完成 ，澆筑 0 號段 混凝土 。 工況 12：完成 支架預壓 。 施工設備的質(zhì)量檢查 ② 測量儀器的校正和標定 ② 張拉設查的檢查 ③ 爬模檢查 ④ 起重設備檢查 ⑤ 砼輸送設備檢 查 ⑥施工電梯檢查 需要標定的設備必須經(jīng)有資質(zhì)的計量單位進行標定，且在有效期范圍內(nèi)或在監(jiān)理工程師在場的情況下標定，并把詳細記錄存檔，滿足要求后方可使用。應 北街水道橋施工監(jiān) 控細則 24 重點審查控制索塔各部分的平面位置、高程、尺寸和質(zhì)量的措施，以及安全技術防范措施。高強度砼配合比提出后，應進行 610 次重復試驗進行驗證。要求砼性能良好，具有較高的彈性模量和較小的砼收縮、徐變性能，應采用高集料、低水灰 比，低水泥用量，適量摻加粉煤灰和泵送劑，以滿足緩凝、早強、高強、阻銹、低水化熱、小收縮、可泵性好等要求。③波紋管及錨具必須經(jīng)過正式簽定和重大橋梁工程的檢驗，并符合設計文件的各項要求。質(zhì)量控制、檢驗標準和檢測方法，必須嚴格執(zhí)行國家標準和規(guī)范要求，要求采用同一家同一品種水泥。 1）施工材料的質(zhì)量檢查。應重點控制索塔各部分的平面位置、高程、尺寸和質(zhì)量的措施，以及安全技術防范措施。 工況 10：拆除 索塔 鋼錨箱 施工平臺 。 監(jiān)控 內(nèi)容 ： 索道管坐標 值。 工況 7：架設 索塔 鋼錨箱 施工平臺 ， 安裝 混凝土 塔柱頂面預埋鋼板 。 工況 6：澆筑塔柱至索塔 鋼錨箱底面 。 北街水道橋施工監(jiān) 控細則 23 工況 5：澆筑塔柱 、進行預應力張拉，并對管道進行壓漿封錨 。 工況 4：安裝牛腿預應力鋼束 錨墊板、鋪設預應力管道，預埋支座墊石 等 鋼筋。 工況 3：架設牛腿支架及支撐，進行支架預壓。 工況 2：立模板，分段立模澆注下塔柱至牛腿緣。 工作程序的關鍵使每個施工循環(huán)過程的結束都必須對已完成的階段進行全面的測量，分析實際施工結果與預計目標的誤差，及時的對出現(xiàn)的誤差進行調(diào)整，達到要求的精度后，對下一施工階段進行預報。 （ 4）索塔的傾斜度應控制在 H/3000 以內(nèi)，且不大于 30mm 或設計文件規(guī)定值， H 為承臺以上塔高。L/5000，鋼梁應不大于 177。 （ 3）結構在施工過程的最終誤差應符合現(xiàn)行 公路橋涵施工技術規(guī)范（ JTG/T F502021） 和《 公路工程質(zhì)量檢驗評定標準》 (JTG F80／ 1— 2021)的要求，且相鄰節(jié)段相對高程誤差應不大于節(jié)段長度的 177。上下游拉索相對張拉誤差不大于 177。 （ 2）拉索上下游平均索力誤差應小于 177。為分析原因裂縫 成因積累最詳細的第一手數(shù)據(jù)和資料，保證施工的質(zhì)量和進度。 裂縫觀測 現(xiàn)場派專職人員進行裂縫觀測，施工過程中一旦發(fā)現(xiàn)有裂縫出現(xiàn)，馬上對其進行檢查檢測。試件從養(yǎng)護地點取出后進行試驗。 測點布置如圖 所示。 北街水道橋施工監(jiān) 控細則 21 附注：圖中標注以 cm 為單位。 690690R50 圖 cc 截面 溫度 測點布置圖 (單位： cm) dd 截面 溫度 測點布置 ： 每個截面布置 4 個 溫度 測點， 埋設 4 個 溫度傳感器 ， ，測點布置如圖 所示。 1300900R50 圖 aa 截面 溫度 測點布 置圖 (單位： cm) bb 截面 溫度 測點布置 ： 每個截面布置 6 個 溫度 測點， 埋設 6 個 溫度傳感器 ，測點布置如圖 所示。 aa 截面 溫度 測點布置 ： 截面布置 6 個 溫度 測點 ，埋設 6 個 溫度傳感器 ， 。 北街水道橋施工監(jiān) 控細則 19 c cbba ad d 附注：圖中標注以 cm 為單位。 為消除溫度干擾、掌握溫度對主梁撓度的影響規(guī)律， 北街水道橋 主橋溫度觀測分兩部分： ⑴ 索塔 和 主梁 的 溫度～撓度隨氣溫變化觀測； ⑵ 主梁溫度場觀測。但是，如果想從撓度實測值中分離出溫度影響引起的變形相當困難。現(xiàn)有資料表明，在長懸臂施工階段，由于溫度變化，特別是日照溫差的變化，對于斜拉橋結構內(nèi)力和變形的影響是復雜的，在施工階段，日照溫差對主梁撓度和塔柱水平位移的影響尤為顯著，有時這種變化使得橋梁產(chǎn)生的懸臂撓度超過 100mm。 北街水道橋施工監(jiān) 控細則 18 棱鏡棱鏡c cbba ad d棱鏡棱鏡 棱鏡棱鏡 附注： 圖中標注以 cm 為單位。 測試方法 :由于塔頂偏位測量受溫度影響較大，影響規(guī)律需要進一步的研究。 索塔頂面以及索 身 高度選擇合適的位置布置一個永久的索塔三維坐標觀測點，以便在施工過程等監(jiān)測階段觀測塔頂?shù)目臻g偏位。 主塔線形監(jiān)控主要包括塔頂變位觀測和塔身沉降觀測。影響塔頂水平位移的因素主要是日照、氣溫、風壓和由于脈動風速而產(chǎn)生的索的振動以及混凝土徐變 等。 （ 1）索塔線形精度要求 嚴格控制塔柱的傾斜度誤差不大于 塔高 的 1/3000，且塔柱軸線偏差不大于30mm；塔柱斷面尺寸偏差不大于 20mm，塔頂高程偏差不大于 10mm，斜拉索錨固點高程偏差不大于 10mm，斜拉索錨固區(qū)、軸線偏差不大于 5mm，承臺處塔柱軸線偏差不大于 10mm。如果有偏差，監(jiān)控單位會提出糾偏方向和具體數(shù)值。 索塔監(jiān)控 北街水道橋 索塔線形控制分豎向和橫向兩部分 。在整個施工過程中，主要觀測內(nèi)容包括：混凝土澆筑前后、預應力張拉前后。 根據(jù)斜拉橋的受力特點，測試截面 邊跨、 次邊跨 主要布置 在邊墩墩頂、 L/L/ 3L/4 共 8 個控制截面 ， 主跨 測試截面 測點布置 塔梁連接處、 L/ L/ L/2L/ 5L/6 處， 具體 見圖 ， 每個 截面的測點布置形式相同， 各布置 10 個測點，具體 見圖 ， 共 230 個應 力 測點。可通過拉索索力及錨固墩的強迫位移，進行總體內(nèi)力調(diào)整，來消除或減少混凝土收縮與徐變的影響。 附注：圖中標注以 cm 為單位。測量時間應選在混凝土澆 北街水道橋施工監(jiān) 控細則 16 筑后和斜拉索張拉后。 主梁 應 力 測點具體位 置應設在兩 個橫隔梁之間，截面測點分別布置在頂?shù)装宓目缰?、邊緣和縱橫隔板處 。 圖 dd 截面 應 力 測點布置圖 (單位： cm) 主梁應力監(jiān)控 主梁根據(jù)設計與施工控制分析的理論計算結果選擇施工過程中應力控制截面。 R50 圖 bb 截面 應 力 測點布置圖 (單位： cm) cc 截面應 力