留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

悬臂浇注施工斜拉桥的误差控制方法

汪劲丰 徐兴 项贻强

汪劲丰, 徐兴, 项贻强. 悬臂浇注施工斜拉桥的误差控制方法[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(4): 61-67.
引用本文: 汪劲丰, 徐兴, 项贻强. 悬臂浇注施工斜拉桥的误差控制方法[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(4): 61-67.
WANG Jing-feng, XU Xing, XIANG Yi-qiang. Method of construction error control for cantilever-casting cable-stayed bridge[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(4): 61-67.
Citation: WANG Jing-feng, XU Xing, XIANG Yi-qiang. Method of construction error control for cantilever-casting cable-stayed bridge[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2008, 8(4): 61-67.

悬臂浇注施工斜拉桥的误差控制方法

基金项目: 

国家自然科学基金项目 50708091

详细信息
    作者简介:

    汪劲丰(1976-), 男, 安徽怀宁人, 浙江大学副教授, 工学博士, 从事桥梁仿真分析及施工控制研究

  • 中图分类号: U441.5;U448.27

Method of construction error control for cantilever-casting cable-stayed bridge

More Information
    Author Bio:

    WANG Jin-feng(1976-), male, associate professor, PhD, +86-571-87951804, wangjfcong@126.com

  • 摘要: 在预应力混凝土(PC)斜拉桥悬臂施工中, 为了减小索力及线形误差, 分析了误差原因及其控制现状, 提出了模型误差及悬浇效应误差的控制方法。结合三维实体等参元和板壳单元的优点, 构造了适用于复杂桥梁结构空间分析的实体退化单元, 建立了离散钢筋模型。根据挂篮牵索锚固点处的变形协调条件, 推导出牵索索力随混凝土浇筑的增量计算公式, 建立了悬浇过程中各工况下挂篮前端标高控制的计算公式。应用结果表明: 在悬浇施工过程, 牵索索力控制精度达到了3%, 成桥索力控制精度达到5%, 悬臂端标高误差控制在1 cm内, 因此, 提出的控制方法可实现PC斜拉桥悬浇过程各工况下索力及线形的准确预测。

     

  • 图  1  单元中预应力筋

    Figure  1.  Prestressing steels in element

    图  2  牵索挂篮受力

    Figure  2.  Actions on cable-suspended traveler

    图  3  主桥立面

    Figure  3.  Elevation view of main bridge

    图  4  有限元网格

    Figure  4.  Finite element meshes

    图  5  考虑预应力筋的有限元网格

    Figure  5.  Finite element meshes with prestressing tendon

    图  6  正应力的横向分布

    Figure  6.  Transversal distributions of axial stresses

    图  7  正应力的横向分布随施工过程变化

    Figure  7.  Change of transversal distributions for axial stresses during building

    图  8  挠度比较

    Figure  8.  Deflection comparison

    表  1  牵索索力控制结果

    Table  1.   Control result of cable tension

    工况 实测值/kN 预测值/kN 差值/ kN
    空挂篮 0.0 0.0 0.0
    第1次牵索 1 050.0 1 050.0 0.0
    浇前一半混凝土 1 397.5 1 408.5 -11.0
    第2次牵索 2 100.0 2 100.0 0.0
    浇后一半混凝土 2 526.0 2 514.5 11.5
    下载: 导出CSV

    表  2  相对标高控制结果

    Table  2.   Control result of relative elevation

    工况 实测值/m 预测值/m 差值/m
    空挂篮 0.000 0.000 0.000
    第1次牵索 0.118 0.123 -0.005
    浇前一半混凝土 -0.012 -0.003 -0.009
    第2次牵索 0.048 0.054 -0.006
    浇后一半混凝土 -0.046 -0.044 -0.002
    注: 相对标高是以立模位置为基准点。
    下载: 导出CSV

    表  3  索力比较

    Table  3.   Comparison of cable tensions

    索号 实测值/kN 预测值/kN 相对误差/%
    1 4 367.4 4 400.0 0.74
    2 3 989.7 4 197.0 -4.94
    3 3 631.5 3 731.8 -2.68
    4 3 387.5 3 369.9 0.52
    5 3 074.5 3 164.0 -2.80
    6 2 925.9 2 993.1 -2.24
    下载: 导出CSV

    表  4  索力误差比较

    Table  4.   Comparison of cable tension errors

    误差/% > 10 9~10 8~9 7~8 6~7 5~6
    平面分析 4 3 4 12 10 17
    本文分析 1 0 0 4 3 12
    注: 表中数据为斜拉索的根数, 全桥共152根索。
    下载: 导出CSV
  • [1] 何雄君, 范立础, 李丽平, 等. 大型桥梁施工预测控制系统研究[J]. 中国公路学报, 2006, 19(1): 53-57. doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.2006.01.011

    HE Xiong-jun, FAN Li-chu, LI Li-ping, et al. Study of prediction control system for construction of bridges with longspans[J]. China Journal of Highway and Transport, 2006, 19(1): 53-57. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.2006.01.011
    [2] YI U P K A, BROTTON D M. Computation of fabrication dimensions for cable-stayed bridges[J]. The Structure Engineer, 1988, 66(15): 237-243.
    [3] 陈德伟, 许俊, 周宗泽, 等. 预应力混凝土斜拉桥施工控制新进展[J]. 同济大学学报: 自然科学版, 2001, 29(1): 99-103. doi: 10.3321/j.issn:0253-374X.2001.01.021

    CHEN De-wei, XUJun, ZHOU Zong-ze, et al. New evolution of prestressed concrete cable-stayed bridge construction control[J]. Journal of Tongji University: Natural Science, 2001, 29(1): 99-103. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:0253-374X.2001.01.021
    [4] 颜东煌, 陈常松, 涂光亚. 混凝土斜拉桥施工控制温度影响及其现场修正[J]. 中国公路学报, 2006, 19(4): 71-76. doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.2006.04.013

    YAN Dong-huang, CHEN Chang-song, TU Guang-ya. Temperature influence and its field correction during construction control of concrete cable-stayed bridge[J]. China Journal of Highway and Transport, 2006, 19(4): 71-76. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.2006.04.013
    [5] 周敉, 宋一凡, 赵小星. 预应力混凝土桥梁悬臂浇筑的施工控制[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2005, 25(6): 43-48. doi: 10.3321/j.issn:1671-8879.2005.06.011

    ZHOU Mi, SONG Yi-fan, ZHAO Xiao-xing. Control technique for construction of prestressed-concrete cantilever casting bridge[J]. Journal of Chang an University: Natural Science Edition, 2005, 25(6): 43-48. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1671-8879.2005.06.011
    [6] 徐兴, 凌道盛. 实体退化单元系列[J]. 固体力学学报: 计算力学专辑, 2001, 22(S): 1-12.

    XU Xing, LI NG Dao-sheng. Degenerated solid elements[J]. Acta Mechanica Solida Sinica, 2001, 22(S): 1-12. (in Chinese)
    [7] 肖汝诚. 桥梁结构分析及程序系统[M]. 北京: 人民交通出版社, 2002.
    [8] 王毅, 叶见曙, 顾祥峰. 横梁预应力束的平弯对混凝土斜拉桥边箱斜腹板的影响[J]. 交通运输工程学报, 2005, 5(2): 51-55. doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2005.02.013

    WANG Yi, YE Jian-shu, GU Xiang-feng. Influence of hori-zontal curvature of prestressing tendon in transverse beamson concrete cable-stayed bridge inclined web[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2005, 5(2): 51-55. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1671-1637.2005.02.013
    [9] 陈德伟, 黄大健, 项海帆. P. C. 斜拉桥悬臂施工的拉索式长挂篮新工艺[J]. 土木工程学报, 1996, 29(6): 69-73. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TMGC199606008.htm

    CHEN De-wei, HUANG Da-jian, XI ANG Hai-fan. A newmethod for erecting cantilevers with long suspended flash-work in P. C. cable-stayed bridges[J]. China Civil Engineering Journal, 1996, 29(6): 69-73. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-TMGC199606008.htm
    [10] 周念先, 杨共树. 预应力混凝土斜张桥[M]. 北京: 人民交通出版社, 1989.
    [11] 狄谨, 黄庆. 无背索斜塔钢-混凝土结合梁斜拉桥施工控制仿真[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2004, 24(3): 43-47. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200403011.htm

    DI Jin, HUANG Qing. Simulation of construction control forone inclined tower cable-stayed bridge of steel-concrete composite box girder without back stay[J]. Journal of Chang an University: Natural Science Edition, 2004, 24(3): 43-47. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200403011.htm
    [12] 戴公连, 李德建. 浏阳河洪山大桥异形斜拉桥主梁空间受力及稳定性分析[J]. 中国公路学报, 2002, 15(3): 53-56. doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.2002.03.012

    DAI Gong-lian, LI De-jian. Spacial analysis of internal forceand stability on cable-stayed bridge without back stay over Liuyang river[J]. China Journal of Highway and Transport, 2002, 15(3): 53-56. (in Chinese) doi: 10.3321/j.issn:1001-7372.2002.03.012
    [13] REDDY P, GHABOUSSI J, HAWKI NS N M. Nonlinear analysis and simulation of construction of cable-stayed bridges[J]. Journal of Bridge Engineering, 1999, 4(4): 249-257. doi: 10.1061/(ASCE)1084-0702(1999)4:4(249)
  • 加载中
图(8) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  276
  • HTML全文浏览量:  78
  • PDF下载量:  435
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2008-01-11
  • 刊出日期:  2008-08-25

目录

    /

    返回文章
    返回