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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
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    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。
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    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
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    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。
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  • 收稿日期:  2008-01-11
  • 刊出日期:  2008-08-25

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