文章編號:1003-4722(2003)05-0015-04 鋼管混凝土拱橋施工仿真計算可視化 袁海慶1,周強新1,白應華2 (1.武漢理工大學土木工程與建筑學院,湖北武漢430070;2.湖北工學院,湖北武漢430064) 摘　要:針對鋼管混凝土拱橋拱肋吊裝施工特點和控制要求,提出了按照迭代前進算法對拱 肋拼裝過程進行仿真計算的可視化實現模式。并且介紹了利用可視化技術進行仿真計算能夠形象 地再現現場,快捷地實現對拱肋吊裝施工進行吊裝預測、現場實時監控,為施工控制提供了有效的 手段。 關鍵詞:拱橋;拱肋;拼裝;仿真計算 中圖分類號:tp391.9;u448.22文獻標識碼:a visualimplementofconstructionsimulationcomputation forco

以西安市三環灞河五跨下承式鋼管混凝土系桿拱橋為研究對象,闡述了其施工工序及施工監控內容,通過對其進行施工監控,達到了較好的監控成果,保證了大橋的順利建成。

以四川合江長江一橋為例,從大跨徑鋼管混凝土拱橋施工監控的主要項目和工作流程等方面進行論述及研究,對該類大橋的施工控制提出一些有益的指導和建議。

應實時對橋梁的應力計算值與實測值進行對比分析,對橋梁不同施工階段的施工狀態即時準確掌握,為橋梁的安全施工及運營提供數據與理論支持。

近年來鋼管混凝土拱肋由于具有良好的力學性能在橋梁結構中得到了廣泛應用,文中以一座百米跨度的鋼管混凝土拱橋為例,采用生死單元的方法對結構施工過程進行了有限元模擬,分析了施工過程中結構的應力與變形情況。

玉融大橋為主跨76m的中承式鋼管混凝土拱橋,由福州大學土木設計院設計,三航五公司安裝處施工。本文主要介紹了在該橋施工中鋼管筒體的卷制,拱圈的工廠拼裝、現場試裝、鋼管拱肋三段少支架吊裝,管內混凝土的灌注和壓漿,吊桿的制作安裝,以及板梁等工藝。

玉融大橋為主跨76m的中承式鋼管混凝土拱橋,由福州大學土木設計院設計,三航五公司安裝處施工。本文主要介紹了在該橋施工中鋼管筒體的卷制,拱圈的工廠拼裝、現場試裝、鋼管拱肋三段少支架吊裝,管內混凝土的灌注和壓漿,吊桿的制作安裝,以及板梁等工藝。

大跨鋼管混凝土拱橋施工技術——系統的介紹了鋼管混凝土拱橋在大跨結構中的運用優勢及施工方法和施工工藝。并指出了鋼管混凝土作為一種新型橋栗結構具有良好的發展前景。

－２３７－ 大跨度鋼管混凝土拱橋施工及控制 馮璐 （河南省平頂山市縣鄉公路管理處，河南平頂山４６７０００） 引言 隨著橋梁無支架施工方法的發展以及大跨 度斜拉橋和懸索橋的出現，在施工技術方面，降低 了大跨度拱橋的競爭能山，限制了大跨度拱橋的 應用和發展。混凝±拱橋的發展一直在尋求一條簡 便、快捷施工方法的路子，先是擺脫支架，發展了 拱橋的無支架施工，再就是采用懸壁扣掛，懸臂（懸 拼）桁架，擺脫了在高空對于模板的依賴。但是，由 于懸臂施工方法在施工過程中和成橋后體系的受 力形式不同，要發生體系轉換，所以必然造成不必 要的浪贊，因此經濟性能不夠理想：同時施工過程 中的高風險說明這種施工方法存在安全隱患；近 幾年發生的幾起拱橋坍塌事故從反面說明了這種 風險的客觀存在。而勁性骨架法盡管大大降低了 施工的風險，但鋼材用量過大而鋼管混凝土拱橋 能夠較好地解決這兩個難

鋼管混凝土系桿拱橋施工認識 摘要：近年來，鋼管混凝土系桿拱橋以其跨度大、結構輕、造型美、省建材等優點， 被廣泛應用于公路工程。但該橋型技術復雜，施工難度大，已經暴露和潛在的問題還很多， 亟待廣大工程技術人員在實踐中不斷探討和完善。 關鍵詞：系桿;拱橋施工;施工控制;頂升施工 拱橋具有外形美觀、跨越能力較大等優點，是今后大跨度橋梁發展方向之一。 已建成的鋼拱橋最大跨度已經達到550m。鋼拱橋和其他大跨橋梁相比，它的剛 度較大，穩定性和抗震性較好。當橋址處于風速或地震烈度較大的地區，或橋梁 承受鐵路荷載且地質條件良好時，鋼拱橋不失為一種較佳的大跨度橋梁方案。拱 橋的施工大致可以歸納為兩大類：有支架施工和無支架施工。有支架施工主要用 于中小跨徑的石拱橋和鋼筋混凝土拱橋(現澆混凝土拱橋及混凝土預制塊砌筑的 拱橋)；無支架施工主要用于大跨度拱橋。常用的無支架

支井河大橋為主跨430m的上承式鋼管混凝土拱橋。拱座c20大體積混凝土施工屬冬季施工,通過選擇合理的配合比,加上"兩布三膜"的保溫保濕措施,防止混凝土溫度裂縫出現;主拱肋采用無支架、無塔架纜索吊裝的施工方法;拱圈內c50微膨脹混凝土采用單管對稱泵送灌注施工。支井河大橋施工的順利完成表明該橋施工方案可行。

結合工程實例,針對大跨度勁性骨架混凝土拱橋的特點,采用大型通用有限元程序ansys對采用勁性骨架施工的大跨徑鋼管混凝土拱橋進行了施工穩定性分析,實踐證明該橋的施工穩定性符合規范要求。

結合湖南省湘西海螺猛洞河特大橋主橋工程進行了無支架纜索吊裝的施工設計。在施工設計時對纜索起重機采用解析法計算,對扣索系統采用正裝迭代法計算,算法簡便實用。并基于有限元位移理論,采用有限元計算程序進行纜索起重機系統空間有限元建模分析并作出檢算,對扣索和錨索的安全系數進行了計算分析,結果表明,纜吊與扣索系統設計合理且安全可靠。

一、概述屯溪路橋位于合肥市一環屯溪路,橫跨南淝河,是一座下承式預應力系桿鋼管混凝土拱橋。橋長71.64m,拱高18m,拱軸線為二次拋物線。橋面全寬43m,是目前國內最寬的此類拱橋。設計荷載機動車道汽-20、掛-100,非機動車道汽-10,人群荷載4.0kn/m~2。下部結構為樁基礎,東西岸各設13根鉆孔灌注樁,樁徑1.5m,樁長28m,樁端嵌入基巖4m,樁頂設鋼筋混凝土蓋梁。

為了使橋梁結構最大限度地接近理想狀態,滿足設計和施工規范的要求,對橋梁施工過程進行監測,已成為橋梁建設的重要環節。本文以某鋼管混凝土拱橋為工程背景,利用軟件分析法和現場監測法對該橋吊桿的應力進行了研究,結果表明：測點應力實測值與計算值吻合度較好,吊桿控制截面的位置和測點的位置布置合理,軟件分析的結果能夠較好的反映吊桿應力的變化,對鋼管混凝土拱橋吊桿的施工具有一定的參考價值。

由混凝土填入鋼管的薄壁內而形成的組合混凝土的結構即為鋼管混凝土結構。其基本原理為，借助鋼管對于核心混凝土的約束作用，使核心混凝土具有更強的變形塑性力以及更高的抗壓強度。由于大跨度鋼管混凝土拱橋是一種自架設體系結構，其結的剛度是分不同的階段逐步組合而成，它的整個施工的過程與步驟復雜而且漫長，因此精確控制橋梁的施工過程是實現設計目標的關鍵所在。本文主要對于大跨度鋼管混凝土拱橋的混凝士灌注施工時的灌注順序、結構的穩定性、千斤頂斜拉扣掛方法、鋼管混凝土的收縮徐變分析等問題展開了研究。

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介紹大跨徑鋼管混凝土拱橋的施工監控理論和方法,對煙臺市養馬島跨海大橋主橋建立了有限元分析空間模型,采用空間有限元分析系統(midas/civil)對整個施工階段進行了分析計算,并通過該橋全過程的施工監測結果,探索大跨徑鋼管混凝土拱橋的受力特性。結果表明,施工控制所采用的計算模型、監測方法和控制方法是可行的。

邯鄲輸元河鋼管混凝土拱橋施工監控技術探討——以河北邯鄲輸元河橋工程為實例，對鋼管混凝土拱橋的施工監控技術進行了探討。文中對應力和線形進行施工監控，提出和介紹了參數識別法在鋼管混凝土拱橋施工監控中的應用。

介紹了現代控制理論在橋梁施工監控中的應用;針對一座大跨度鋼管混凝土拱橋,在施工監控中采用自適應控制系統;成橋檢測結果表明,結構的應力、位移變化均在控制值范圍內,施工控制效果良好。

依照千斤頂斜拉扣掛懸拼架設鋼管混凝土拱橋的施工工藝,采用力矩平衡原理推導出扣索索力表達式,并考慮二階效應分析了預抬高量與扣索變形之間的關系.最后,以廣西邕寧邕江大橋為例,分析預抬高量的二階效應,從而可以得到更精確的預抬高量分析數據,供工程設計及施工人員參考.

依照千斤頂斜拉扣掛懸拼架設鋼管混凝土拱橋的施工工藝,采用力矩平衡原理推導出扣索索力表達式;在分析溫度效應時考慮二階效應,導出了預抬高量與扣索變形之間的關系。最后,以廣西邕寧縣邕江大橋為例,采用多個溫差段分析溫度對預抬高量的影響。研究表明,溫差較大時對預抬高量有一定的影響,但二階效應可略去。