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悬臂施工斜拉桥的非线性分析综述

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  • 发布时间:2020-04-12
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悬臂施工斜拉桥的非线性分析综述

斜拉桥已成为大跨径桥梁最主要桥型之一,在200~600m范围内优势明显。斜拉桥属于组合体系桥梁,它的上部结构由主梁、拉索和索塔组成,结构体系丰富多彩。它是一种桥面体系以主梁受轴向力(密索体系)或受弯(稀索体系)为主,支撑体系以拉索受拉和索塔受压为主的桥梁。施工方法一般可以采用支架法、顶推法、转体法、悬臂浇注和悬臂拼装(自架设)方法,在实际工作中,对混凝土斜拉桥则以悬臂浇注法居多,而对结合梁斜拉桥和钢斜拉桥则多采用悬臂拼装法。斜拉桥结构较复杂,超静定次数高,塔柱空间位置、斜拉索位置、锚头相对尺寸等务必要精确,否则将引起结构内力变化。
斜拉桥在悬臂施工过程中主要存在材料非线性、几何非线性问题。材料非线性是指结构的应力——应变关系呈非线性,几何非线性是指应变——位移关系呈非线性问题。
2 斜拉桥悬臂施工阶段计算考虑因素
2.1 斜拉桥悬臂施工阶段计算的内容
斜拉桥的恒载内力与施工方法和程序密切相关。需要对斜拉桥的每一施工阶段进行详尽的分析、验算,求得斜拉桥张拉吨位和主梁挠度、塔柱位移等施工控制参数的理论计算值,并在施工中加以有效的管理和控制。这样方能确保斜拉桥在施工过程中结构的受力和变形始终处于安全的范围内,成桥后主梁的线形符合预先的期望。对绝大多数斜拉桥,施工计算采用平面结构分析已能满足实际架设控制的需要。
主梁施工时施工计算荷载除了恒载、人群、施工机具等施工荷载外,还需考虑预应力、斜拉索的张拉力等;对于大跨径PC斜拉桥还应考虑混凝土的收缩、徐变的影响;温度的影响也应考虑,在施工的每一阶段单独分析温度变化对结构的影响,在接近合拢的施工阶段,做好详细的实地观测,记录温度对结构变形作用随时间变化的规律,以便为下一阶段的施工提供必要的参考;施工过程中还需考虑地震力和风力的作用,应对施工过程中最不利状态进行抗震、抗风的(强度和稳定性)验算。

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