
都市快软交通·第29卷第5期2016年10月 doi ;10. 3969/j. issn. 1672 -6073. 2016. 05. 018
《土建技术
先梁后拱法施工轨道交通
拱体系桥梁吊杆张拉行为研究
刘乐天
(北京城建设计发展集团股份有限公司北京100037)
摘要结合实际工程对拱组合体系桥吊杆控制张拉力4种确定方法(例拆法、正装一例拆选代法、无应力状态控制法和影响矩阵法)的实施步豫及结果进行有限元计算研究分析,并针对从拱脚向据顶、拱顶向据脚及1/4主跨向两侧3种张拉顺序过程中的结构受力状态进行有限元计算对比分析,结果表明;不同吊杆张拉顺序下各构件均能满足设计需求,但对于体系复杂、规模较大的渠拱组合体系,吊杆张拉过程可能出现部分构件受力超标现象,因此需重视吊杆张拉顺序比选。关键词城市轨道交通;梁携组合体系桥梁;先梁后
拱;杆控制张拉力;吊杆张拉顺序中图分类号U231
文献标志码
A
文章编号1672-6073(2016)05-0088-06
梁拱组合体系桥梁尤其是下承式梁拱组合体系桥梁,整体刚度大,同时整桥无外部推力,景观优美,具有城市轨道交通对大跨桥梁刚度、景观要求高的特点,因此近年来在轨道交通桥梁中得到越来越多的应用。
梁拱组合体系桥梁通常先要确定一个合理成桥状态,然后再以合理成桥状态为目标按拟定的施工工序确定一个合理施工状态。对于梁拱组合体系桥,大都采用先梁后拱的施工方案,其合理施工状态的核心是各吊杆控制张拉力的确定,为此应重点研究两方面问题:一是吊杆控制张拉力的确定方法,二是合理的吊杆张拉顺序。
吊杆控制张拉力确定方法概述 1
吊杆控制张拉力确定方法通常有倒拆法、正装一
倒拆送代法、无应力状态控制法和影响矩阵法等。收稿日期:2016-03-23修回日期:2016-04-18
作者简介:刘乐天,男,硕士研究生,高级工程师,从事轨道交通及市
政桥梁设计,liuletian2002@126.com
88 URBAN RAPID RAIL TRANSIT
1.1
倒拆法
该法以成桥状态为初态,按照施工工序的逆过程,对结构进行倒拆,分析出每拆除一个施工工序对剩余结构的影响,从而推算出各施工阶段的变形和受力状
态,该方法一般会遇到结构状态不闭合的间题。 1.2倒拆一正装选代法
按既定施工工序的逆序对结构进行倒拆分析,先不计各种非线性问题,然后根据倒拆结果,正装计算,这时计入上轮正装计算时贮存下来的非线性影响值,得到新一轮成桥结果,如此反复几次,即可得到较理想的施工状态。
1.3无应力状态控制法
无应力状态控制法[1-2]的基本思想是:一定的外荷载、结构体系、支承边界条件、单元的无应力长度、曲率和构形组成的结构,必然唯一地对应一个结构的内力和位移状态,即当结构构件单元的无应力长度和无应力曲率一定时,结构的最终内力和位移状态与结构的施工过程无关。按无应力状态控制法思想,吊杆的无应力长度只有在吊杆张拉时才发生改变,其他荷载作用下吊杆力的变化并不改变吊杆的无应力长度,因此只要使吊杆张拉时的无应力长度与成桥时吊杆无应
力长度相同,即可得到合理的吊杆控制张拉力。 1.4影响矩阵法
该方法按照吊杆的张拉顺序依次求出单位力作用下各吊杆力增量矩阵,然后建立典型方程P+AT=P(其中,P。为前次张拉后各吊杆的内力矩阵,A为影响矩阵,T为吊杆力增量,P为吊杆张拉目标值),然后求解线性方程,得出每根吊杆的张拉力增量,各张拉增量与前次各吊杆力相加即为下次吊杆控制张拉力,经过一定次数选代后即可求得较为精确的吊杆控制张拉力。