CN113722809A - 一种斜拉桥修建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种斜拉桥修建方法，利用计算软件模拟倒推出在修建斜拉桥的过程中各个阶段索塔和钢梁的偏斜角度，到施工完成时，索塔和钢梁刚好回归设计要求。该过程中不需要进行配重作业，节约成本，作业效率高，相对使用配重修建斜拉桥的施工方法，作业效率提高40％左右。
Description
技术领域
本发明涉及一种斜拉桥修建方法，属于斜拉桥修建领域。
背景技术
斜拉桥又称斜张桥，是将钢梁用许多斜拉索直接拉在索塔上的一种桥梁，是由钢梁、索塔、斜拉索组合起来的一种结构体系。斜拉桥跨越能力强，受桥下净空和桥面标高的限制小，便于通航。斜拉桥作为一种拉索体系，是大跨度桥梁的最主要桥型，也是我国大跨径桥梁最流行的一种桥型。
现有斜拉桥的修建方法，包括步骤为：(1)修建竖直的索塔，并在索塔上安装水平的初始钢梁；(2)在初始钢梁两端各安装一个配重水箱；(3)使用工程机械吊装副钢梁，拼接初始钢梁和副钢梁，并在后段逐渐加装副钢梁和斜拉索，并在该过程中通过配重水箱调平初始钢梁和副钢梁的组合体。
现有斜拉桥的修建方法需要安装配重水箱，并不断调平初始钢梁和副钢梁的组合体，施工时间较长，施工成本较高。
发明内容
本发明为了解决上述问题提供了一种斜拉桥修建方法，包括如下步骤：
步骤一：根据斜拉桥设计结构、尺寸和重量信息建立建筑结构数字模型，并赋予数字模型结构类型及初始结构型号；
步骤二：将数字模型数据传输至计算软件进行建筑结构受力分析；
步骤三：在计算软件模拟结果基础上优化斜拉桥的建筑结构数字模型；
步骤四：利用计算软件模拟去掉与初始钢梁两端相连的最远端的一对副钢梁以及与该对副钢梁相连的斜拉索的状态下的受力情况，并做安全评估；
步骤五：重复步骤四，不断减少副钢梁和斜拉索，如果超出安全阈值，重复步骤三做优化设计，直至得到斜拉桥最优设计方案；
步骤六：利用计算软件得出，最优设计方案中，索塔和初始钢梁的最初偏斜状态，逐渐加装斜拉索和副钢梁后，每一步索塔和副钢梁的偏斜角度，以及斜拉索的拉力情况；
步骤七：按照计算软件模拟得出的索塔和初始钢梁的最初偏斜状态，修建出索塔和初始钢梁；
步骤八：逐渐加装副钢梁和斜拉索，修建过程中，初始钢梁两端及与初始钢梁两端相连接的副钢梁均不设置配重，斜拉索拉力按照步骤五得出斜拉索拉力情况进行拉紧。
进一步的是，为了使施工过程更加安全，将工程机械带来的影响也计算在内，步骤二中，同时将工程机械数字模型输入计算软件中。
进一步的是，计算软件进行模拟计算情况与实际施工中情况可能存在偏差，为了对计算软件进行校准，步骤八中，将修建过程中索塔的真实的偏斜情况与计算软件中的模拟情况进行对比修正。
本发明的有益效果是：
1.该斜拉桥修建方法，利用计算软件模拟倒推出在修建斜拉桥的过程中各个阶段索塔和钢梁的偏斜角度，到施工完成时，索塔和钢梁刚好回归设计要求，该过程中不需要进行配重作业，节约成本，作业效率高，相对使用配重修建斜拉桥的施工方法，作业效率提高40％左右。
2.步骤二中，同时将工程机械数字模型输入计算软件中，使施工过程更加安全，将工程机械带来的影响也计算在内。
3.步骤八中，将修建过程中索塔的真实的偏斜情况与计算软件中的模拟情况进行对比修正，计算软件进行模拟计算情况与实际施工中情况可能存在偏差，为了对计算软件进行校准。
附图说明
图1是本发明索塔和初始钢梁修建阶段示意图。
图2是本发明索塔逐渐加装副钢梁阶段示意图。
图3是本发明两相邻索塔合龙状态示意图。
图中：1、索塔；2、初始钢梁；3、副钢梁；4、斜拉索。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步阐述。
如图1-3所示的一种斜拉桥修建方法，包括如下步骤：
步骤一：根据斜拉桥设计结构、尺寸和重量信息建立建筑结构数字模型，并赋予数字模型结构类型及初始结构型号；
步骤二：将数字模型数据传输至计算软件进行建筑结构受力分析；
步骤三：在计算软件模拟结果基础上优化斜拉桥的建筑结构数字模型；
步骤四：利用计算软件模拟去掉与初始钢梁两端相连的最远端的一对副钢梁以及与该对副钢梁相连的斜拉索的状态下的受力情况，并做安全评估；与初始钢梁两端相连的最近的一对副钢梁为第1对副钢梁，假设与初始钢梁两端相连的最远端的一对副钢梁为第n对副钢梁；
步骤五：重复步骤四，不断减少副钢梁和斜拉索，如果超出安全阈值，重复步骤二做优化设计，直至得到斜拉桥最优设计方案；在计算软件中模拟去掉第n对副钢梁后，与初始钢梁两端相连的最远端的一对副钢梁变为第n-1对副钢梁，计算软件模拟同时去掉第n对和第n-1对副钢梁状态，依次类推，计算软件模拟同时去掉第n对、第n-1对和第n-2对副钢梁状态，计算软件模拟同时去掉第n对、第n-1对、第n-2对和第n-3对副钢梁状态，直至只留下初始钢梁，并在该过程中做安全评估；
步骤六：利用计算软件得出，最优设计方案中，索塔和初始钢梁的最初偏斜状态，逐渐加装斜拉索和副钢梁后，每一步索塔和副钢梁的偏斜角度，以及斜拉索的拉力情况；
步骤七：按照计算软件模拟得出的索塔和初始钢梁的最初偏斜状态，修建出索塔和初始钢梁；
步骤八：逐渐加装副钢梁和斜拉索，修建过程中，初始钢梁两端及与初始钢梁两端相连接的副钢梁均不设置配重，斜拉索拉力按照步骤五得出斜拉索拉力情况进行拉紧。
作为优选，步骤二中，同时将工程机械数字模型输入计算软件中。
作为优选，步骤八中，将修建过程中索塔的真实的偏斜情况与计算软件中的模拟情况进行对比修正。
斜拉桥修建方法，利用计算软件模拟倒推出在修建斜拉桥的过程中各个阶段索塔和钢梁的偏斜角度，到施工完成时，索塔和钢梁刚好回归设计要求，该过程中不需要进行配重作业，节约成本，作业效率高，相对使用配重修建斜拉桥的施工方法，作业效率提高40％左右。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种斜拉桥修建方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：根据斜拉桥设计结构、尺寸和重量信息建立建筑结构数字模型，并赋予数字模型结构类型及初始结构型号；
步骤二：将数字模型数据传输至计算软件进行建筑结构受力分析；
步骤三：在计算软件模拟结果基础上优化斜拉桥的建筑结构数字模型；
步骤四：利用计算软件模拟去掉与初始钢梁两端相连的最远端的一对副钢梁以及与该对副钢梁相连的斜拉索的状态下的受力情况，并做安全评估；
步骤五：重复步骤四，不断减少副钢梁和斜拉索，如果超出安全阈值，重复步骤三做优化设计，直至得到斜拉桥最优设计方案；
步骤六：利用计算软件得出，最优设计方案中，索塔和初始钢梁的最初偏斜状态，逐渐加装斜拉索和副钢梁后，每一步索塔和副钢梁的偏斜角度，以及斜拉索的拉力情况；
步骤七：按照计算软件模拟得出的索塔和初始钢梁的最初偏斜状态，修建出索塔和初始钢梁；
步骤八：逐渐加装副钢梁和斜拉索，修建过程中，初始钢梁两端及与初始钢梁两端相连接的副钢梁均不设置配重，斜拉索拉力按照步骤五得出斜拉索拉力情况进行拉紧。
2.根据权利要求1所述的斜拉桥修建方法，其特征在于：步骤二中，同时将工程机械数字模型输入计算软件中。
3.根据权利要求1所述的斜拉桥修建方法，其特征在于：步骤八中，将修建过程中索塔的真实的偏斜情况与计算软件中的模拟情况进行对比修正。
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