双索同时张拉无应力状态控制方法模型研究.pdfVIP

222 科技研究 城市道桥与防洪 2015年7月第 7期 双索同时张拉无应力状态控制方法模型研究 杨 春 (上海浦东建筑设计研究院有限公司，上海市 201204) 摘 要：针对现有斜拉桥单索张拉无应力状态控制模型不能用于双索同时张拉情况的问题，在单索张拉模型基础上建立了双索 同时张拉的无应力状态控制模型。用一座考虑结构几何非线性的三跨斜拉桥算例验证了该模型的正确性和可靠性。建模思路可 推广至多根索同时张拉的情况。 关键词 ：斜拉桥；施工控制；无应力状态控制法；索结构；施工分析 中图分类号 ：U448．27，U445 文献标志码：A 文章编号 ：1009—7716(2015)07—0222—03 同时张拉的一般理论模型，并对模型参数的取值 0 引言 进行讨论 。 无应力状态控制方法是秦顺全Ⅲ提出的一种 1模型建立 解决桥梁施工控制的理论方法。这种控制方法基 于两个最重要的基本原理[21，其一，一定的结构体 斜拉桥的双索同时张拉模型如图 1所示。其 系、边界条件 、外荷载和无应力状态量唯一决定了 中，用 表示斜拉索主梁张拉端，Ⅳ表示斜拉索主 结构的内力和变形，只要上述4个条件不变，结构 塔张拉端 ，主梁弹性刚度分别为K 和K 主塔弹 的内力 、变形与安装成形过程无关 ；其二，无应力 性刚度为 ，l#和2#索的弹性模量分别为 E 和 状态量不随其余 3个条件的变化而变化 ，只在 自 E：、截面面积分别为4 和4，l#和2#索的张力分 身调整时才会变化。结构的无应力状态量是施工 别为 和 、无应力长度分别为 L，。和 ，J∞，塔 、梁 过程中众多参量中稳定的控制量[3]，是无应力状态 间的无应力距离为 S。 控制法的核心。无应力状态控制方法实现了分阶段 施工控制中对温度、临时荷载影响的自动过滤4【_，同 时能解决并行作业的施工控制问题 5【_。该方法不仅 在多种桥型的施工过程 中成功运用 ，而且还被 用于一些特殊的施工工艺[14-．15]。 斜拉桥的无应力状态量主要有斜拉索的无应 图 1 双索模 型示薏 图 力长度和主梁的无应力曲率。其中，主梁无应力曲 在初始平衡状态下，斜拉索的有应力长度与 率很难在施工过程中进行调节，一般通过调整索 塔 、梁变形量之和等于塔 、梁间无应力距离 ，其几 力和加临时配重的方式使主梁平顺合拢得 以实 何变形协调关系如下 ： 现 ，合拢后再不能对主梁无应力曲率进行调整，而 斜拉索无应力长度则能在任意阶段进行调整。因 暑 + ㈩ 此 ，斜拉桥施工过程的无应力状态控制主要是对 斜拉索无应力长度进行控制。在已有的文献中，关 去 )+c+ 于斜拉索无应力长度控制的理论模型只限于单索 张拉 ，然而在实际施工中，通常要求对称张拉斜拉 通过千斤顶主动调整 1{Ii}和2#索的张拉力，调 索 ，单索理论并不适用多索同时张拉的情况。针对 整量分别为△ 和△ ，调整后的无应力长度分别 这个问题，本文将在单索理论的基础上提出双索 为 ￡。。。和 ∞。，在新平衡状态下的几何变形协调关 系如下 ： 收稿 日期：2015—03—10 作者简介：杨春 (1982一)，男 ，四川自贡人 ，工程师，从事桥梁工程 ]+(十