CN113863141A - 一种基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法,包括:步骤S1、施工形成由索塔、主梁和多根临时斜拉索组成的临时斜拉桥;步骤S2、按照自锚式悬索桥的设计图纸,在所述索塔和主梁上的相应位置施工主缆,使得主缆处于空缆线型状态;步骤S3、按照所述设计图纸记载的吊杆安装位置,在所述主缆与主梁之间安装相应数量的吊杆,并且,拆除所述临时斜拉索,以形成所述主梁处于裸梁状态的自锚式悬索桥;步骤S4、在所述主梁上施工桥面系,以完成所述自锚式悬索桥的施工,所述主梁此时处于成桥状态。本发明能够实现自锚式悬索桥的无支架施工,完全满足通航要求,无船撞风险,无临时支架费用。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁设计与施工控制领域,具体的说是一种基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法。
背景技术
随着人们对桥梁景观要求越来越高,桥梁作为城市地标的功能也越发显著,设计单位需要提供更广泛的桥型方案供建设单位选择。地锚式悬索桥造型优美,景观效果好,但由于需要巨大的锚碇,从经济上来说,一般仅适用于大跨径桥梁,在中等跨径城市景观桥中的经济竞争力不足,目前城市地标桥梁一般以拱桥和斜拉桥及自锚式悬索桥为主。
在机场航空起降区,桥上建筑高度受到严格限制时,斜拉桥塔高和拱桥拱肋高度满足不了合理的高度需求,但自锚式悬索桥的塔高比斜拉桥塔高和拱桥拱肋高度小了一半多,能够容易满足这些要求,此时自锚式悬索桥的竞争性得到加强。
自锚式悬索桥桥型美观,其跨越能力可与达600m跨径的斜拉桥媲美,同时由于其独特的自平衡受力特点,无需把主缆锚固在岩石或大体积的锚锭上,对地质要求相对较低,同时对桥上建筑高度的低要求,使得自锚式悬索桥成为越来越具竞争力的桥型方案之一。但由于需将主缆锚固于加劲梁,致使自锚式悬索桥的施工必须“先梁后缆”:即先完成加劲梁的施工,使加劲梁能承担主缆巨大的轴向压力,之后才能进行缆索系统的施工,最终形成自锚体系。目前自锚式悬索桥主梁的施工工法主要有满堂支架法、顶推架设法,二者均有一定的局限性:满堂支架法一般适用于混凝土主梁自锚式悬索桥。在支架上完成主梁浇筑及结构体系转换,施工相对简单,便于体系转换过程主梁线形及内力控制。但支架及基础处理费用高,经济指标低,且不能应用于有通航要求的河道,适用范围有限;顶推架设法一般适用于钢-混组合梁或钢箱梁自锚式悬索桥。先通过一定间距的临时墩及先导梁完成钢梁的施工,再进行结构体系转换。相对于满堂支架法,顶推法适应性有所增强,根据主梁受力状态临时墩间距可调整范围较大,最大可达约50m,满足部分小吨位船舶通行,可应用于通航等级要求较低的航道。但临时墩刚度需求高,在主跨跨径较大或深水区,临时墩成本高,且当有通航要求时,施工期临时墩船撞风险较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法。
解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案如下:
一种基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法,其特征在于,包括:
步骤S1、参见图2,施工形成由索塔、主梁和多根临时斜拉索组成的临时斜拉桥;
步骤S2、参见图3,按照自锚式悬索桥的设计图纸,在所述索塔和主梁上的相应位置施工主缆,使得主缆处于空缆线型状态;
步骤S3、参见图5,按照所述设计图纸记载的吊杆安装位置,在所述主缆与主梁之间安装相应数量的吊杆,并且,拆除所述临时斜拉索,以形成所述主梁处于裸梁状态的自锚式悬索桥;
其中,所述吊杆的安装时机和临时斜拉索的拆除时机,可以按项目施工需要调整。
其中,所述吊杆按现有自锚式悬索桥施工方式中的吊杆安装方法进行安装,也即:先用吊杆接长杆连接吊杆以延长吊杆的长度,再将连接在一起的吊杆接长杆和吊杆安装到处于空缆线型状态的主缆与处于裸梁状态的主梁之间,然后通过千斤顶等设备张拉吊杆接长杆,直至吊杆直接连接到处于空缆线型状态的主缆与处于裸梁状态的主梁之间时,拆除吊杆接长杆。
步骤S4、参见图6,在所述主梁上施工包含桥面铺装、防撞栏等的桥面系,以完成所述自锚式悬索桥的施工,所述主梁此时处于成桥状态。
因此,本发明实现了自锚式悬索桥的无支架施工,完全满足通航要求,无船撞风险,无临时支架费用。
优选的:所述步骤S1中,通过调整各根所述斜拉索的张拉索力,使得所述主梁处于如图2所示的目标斜拉成梁线型状态,该目标斜拉成梁线型状态同时满足以下两个条件:
条件一、所述目标斜拉成梁线型状态为所述如图6所示的成桥状态与如图5所示的裸梁状态之间的中间状态;
其中,在所述目标斜拉成梁线型状态为所述成桥状态时,所述主梁上拱程度最小,所述主梁在目标斜拉成梁线型状态下受到的最大负弯矩最小,所述步骤S3中安装吊杆所需投入的成本最高。在所述目标斜拉成梁线型状态为所述裸梁状态时,所述主梁上拱程度最大,所述主梁在目标斜拉成梁线型状态下受到的最大负弯矩最大,所述步骤S3中安装吊杆所需投入的成本最低。其中,所述步骤S3中安装吊杆所需投入的成本包括:吊杆接长杆和千斤顶等安装吊杆所需施工设施的投入量,以及,更长的吊杆接长杆所带来的施工时间成本增大,其中吊杆接长杆用量为其中占比最大部分。
条件二、加权计算结果W=k*x+j*y最小,其中,k和j分别为预设的吊杆安装成本权重和主梁最大负弯矩权重,x为所述步骤S3中安装吊杆所需投入的吊杆安装成本,y为所述主梁在所述步骤S3的施工过程中受到的主梁最大负弯矩包络值。
从而,本发明能够使吊杆安装成本x和主梁最大负弯矩y均尽量小,以使得吊杆接长杆和千斤顶用量以及施工时间成本等吊杆安装成本尽量小,并使得由临时斜拉桥到自锚式悬索桥的体系转换过程中主梁的应力变化幅度尽量小、结构稳定安全性尽量高;并且,在此基础上,还能够按照项目需求,也即按照吊杆安装成本权重k和主梁最大负弯矩权重j的预设值,达成施工成本和施工安全性的平衡。
优选的:在所述步骤S1开始前,确定所述目标斜拉成梁线型状态的方式为:
首先,通过仿真软件,建立如图6所示的主梁处于成桥状态的第一自锚式悬索桥模型;
其次,通过移除所述第一自锚式悬索桥模型中包含桥面铺装、防撞栏等的桥面系,以得到如图5所示的主梁处于裸梁状态的第二模型;
再次,通过维持所述第二模型中处于裸梁状态的主梁,并移除所述第二模型中的吊杆,以得到如图7所示的主缆处于空缆线型状态的第三模型;
然后,参见图7,按照所述设计图纸记载的吊杆安装位置,在维持处于空缆线型状态和裸梁状态的情况下,计算所述主缆与主梁在跨中位置的跨中距离,记为最小间距;并且,参见图8,按照所述设计图纸记载的吊杆安装位置,在维持处于空缆线型状态和成桥状态的情况下,计算所述主缆与主梁在跨中位置的跨中距离,记为最大间距;
最后,在如图7所示的所述第三模型维持主缆处于空缆线型状态不变的基础上,通过多次增加所述主缆与主梁在跨中位置的跨中距离,直至所述主缆与主梁在跨中位置的距离达到所述最大间距,也即达到图8所示状态,使得:在逐次增加所述跨中距离的调整过程中,所述主梁的线型由所述裸梁状态逐渐变化至所述成桥状态;并且,从所述调整过程得到的各根主梁的线型中,找出同时满足所述两个条件的线型,即为所述目标斜拉成梁线型状态。
作为本发明的优选实施方式:如图4所示,所述步骤S3中,所述吊杆的安装和临时斜拉索的拆除按照以下方式进行:
将所述主梁沿长度方向划分为多个区间,以逐个区间进行作业,且在对任意一个所述区间进行作业时,先安装位于该区间内的吊杆,再拆除位于该区间内的临时斜拉索;
并且,各个区间可以按照任意的先后顺序进行作业,但需满足安全作业条件:在对任意一个所述区间进行作业之前,先计算所述主梁在该区间安装吊杆后所受到的主梁最大负弯矩,记为第二主梁最大负弯矩,如果该第二主梁最大负弯矩超过所述主梁所能够承受的主梁最大负弯矩安全阈值,则放弃在当前时刻对该区间进行作业,以避免主梁承受过大的负弯矩而出现开裂,改为选择其他区间进行所述安全作业条件判断。
从而,本发明能够尽快将主梁的恒载由临时斜拉索转移至主缆,加速主缆的下挠,避免主梁上拱,尽量减少主梁在体系转换过程中的弯矩和应力幅值变化,降低体系转换过程中的结构稳定风险,并提高体系转换效率;并且,通过满足安全作业条件,能够保证体系转换过程中的结构安全。
其中,对于所述主梁为钢混组合梁或混凝土梁的情况而言,必须按上述方式进行吊杆的安装和临时斜拉索的拆除,但对于所述主梁为钢箱梁的情况而言,由于钢箱梁可承受较大的负弯矩,则临时斜拉索的拆除时机可以推迟,推迟的时机按照项目需求而定,最极端的推迟时机为:待全部吊杆均完成安装后,再进行临时斜拉索的拆除。
作为本发明的优选实施方式:如图1和图2所示,所述步骤S1中,在所述索塔施工完成后,通过悬臂拼装法施工所述主梁和临时斜拉索,以形成所述临时斜拉桥。其中,所述临时斜拉索在主梁上的梁端锚固位置需避让开所述吊杆在主梁上的永久吊杆锚固点。所述临时斜拉索可通过常规的预应力齿板、钢锚梁、预埋分丝管等索塔锚固措施与所述索塔进行锚固。
优选的:所述临时斜拉索采用平行钢丝索或钢绞线索。
优选的:所述临时斜拉索通过箱梁纵腹板与所述主梁进行临时索梁锚固。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
第一,本发明通过施工临时斜拉桥实现自锚式悬索桥的索塔和主梁的施工,再在临时斜拉桥的基础上进行主缆的施工,并通过吊杆的安装和临时斜拉索的拆除实现由临时斜拉桥到自锚式悬索桥的体系转换,最后施工桥面系以完成自锚式悬索桥的施工,因此,本发明能够实现自锚式悬索桥的无支架施工,完全满足通航要求,无船撞风险,无临时支架费用。
第二,本发明通过在步骤S1,将主梁施工至处于同时满足两个条件的目标斜拉成梁线型状态,能够使吊杆安装成本x和主梁最大负弯矩y均尽量小,以使得吊杆接长杆和千斤顶用量以及施工时间成本等吊杆安装成本尽量小,并使得由临时斜拉桥到自锚式悬索桥的体系转换过程中主梁的应力变化幅度尽量小、结构稳定安全性尽量高;并且,在此基础上,还能够按照项目需求,也即按照吊杆安装成本权重k和主梁最大负弯矩权重j的预设值,达成施工成本和施工安全性的平衡。
第三,本发明通过划分出多个区间,以逐个区间进行作业,并在每一个区间进行作业时先安装吊杆再拆除临时斜拉索,能够尽快将主梁的恒载由临时斜拉索转移至主缆,加速主缆的下挠,避免主梁上拱,尽量减少主梁在体系转换过程中的弯矩和应力幅值变化,降低体系转换过程中的结构稳定风险,并提高体系转换效率;并且,通过满足安全作业条件,能够保证体系转换过程中的结构安全。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明:
图1为本发明步骤S1采用悬臂拼装法施工的过程状态参考图;
图2为本发明步骤S1施工形成的临时斜拉桥的结构示意图;
图3为本发明步骤S2施工完成时的结构示意图;
图4为本发明步骤S2施工过程中的过程状态参考图;
图5为本发明步骤S3施工完成时的结构示意图;
图6为本发明步骤S4施工形成的自锚式悬索桥的结构示意图;
图7为本发明中第三模型的模型示意图;
图8为本发明中处于空缆线型状态和成桥状态的模型示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明,以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思,但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例,对本领域的技术人员来说,在不脱离本发明之发明构思的前提下,没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例,都属于本发明的保护范围。
实施例一
本发明公开的是一种基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法,包括:
步骤S1、参见图2,施工形成由索塔1、主梁2和多根临时斜拉索3组成的临时斜拉桥;
步骤S2、参见图3,按照自锚式悬索桥的设计图纸,在所述索塔1和主梁2上的相应位置施工主缆4,使得主缆4处于空缆线型状态4A;
步骤S3、参见图5,按照所述设计图纸记载的吊杆安装位置,在所述主缆4与主梁2之间安装相应数量的吊杆5,并且,拆除所述临时斜拉索3,以形成所述主梁2处于裸梁状态2B的自锚式悬索桥;
其中,所述吊杆5的安装时机和临时斜拉索3的拆除时机,可以按项目施工需要调整。
其中,所述吊杆5按现有自锚式悬索桥施工方式中的吊杆安装方法进行安装,也即:先用吊杆接长杆连接吊杆5以延长吊杆5的长度,再将连接在一起的吊杆接长杆和吊杆5安装到处于空缆线型状态4A的主缆4与处于裸梁状态2B的主梁2之间,然后通过千斤顶等设备张拉吊杆接长杆,直至吊杆5直接连接到处于空缆线型状态4A的主缆4与处于裸梁状态2B的主梁2之间时,拆除吊杆接长杆。
步骤S4、参见图6,在所述主梁2上施工包含桥面铺装、防撞栏等的桥面系,以完成所述自锚式悬索桥的施工,所述主梁2此时处于成桥状态2C。
因此,本发明实现了自锚式悬索桥的无支架施工,完全满足通航要求,无船撞风险,无临时支架费用。
以上为本实施例一的基本实施方式,可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定:
优选的:所述步骤S1中,通过调整各根所述斜拉索3的张拉索力,使得所述主梁2处于如图2所示的目标斜拉成梁线型状态2A,该目标斜拉成梁线型状态2A同时满足以下两个条件:
条件一、所述目标斜拉成梁线型状态2A为所述如图6所示的成桥状态2C与如图5所示的裸梁状态2B之间的中间状态;
其中,在所述目标斜拉成梁线型状态2A为所述成桥状态2C时,所述主梁2上拱程度最小,所述主梁2在目标斜拉成梁线型状态2A下受到的最大负弯矩最小,所述步骤S3中安装吊杆5所需投入的成本最高。在所述目标斜拉成梁线型状态2A为所述裸梁状态2B时,所述主梁2上拱程度最大,所述主梁2在目标斜拉成梁线型状态2A下受到的最大负弯矩最大,所述步骤S3中安装吊杆5所需投入的成本最低。其中,所述步骤S3中安装吊杆5所需投入的成本包括:吊杆接长杆和千斤顶等安装吊杆5所需施工设施的投入量,以及,更长的吊杆接长杆所带来的施工时间成本增大,其中吊杆接长杆用量为其中占比最大部分。
条件二、加权计算结果W=k*x+j*y最小,其中,k和j分别为预设的吊杆安装成本权重和主梁最大负弯矩权重,x为所述步骤S3中安装吊杆5所需投入的吊杆安装成本,y为所述主梁2在所述步骤S3的施工过程中受到的主梁最大负弯矩包络值。
从而,本发明能够使吊杆安装成本x和主梁最大负弯矩y均尽量小,以使得吊杆接长杆和千斤顶用量以及施工时间成本等吊杆安装成本尽量小,并使得由临时斜拉桥到自锚式悬索桥的体系转换过程中主梁2的应力变化幅度尽量小、结构稳定安全性尽量高;并且,在此基础上,还能够按照项目需求,也即按照吊杆安装成本权重k和主梁最大负弯矩权重j的预设值,达成施工成本和施工安全性的平衡。
优选的:在所述步骤S1开始前,确定所述目标斜拉成梁线型状态2A的方式为:
首先,通过仿真软件,建立如图6所示的主梁2处于成桥状态2C的第一自锚式悬索桥模型;
其次,通过移除所述第一自锚式悬索桥模型中包含桥面铺装、防撞栏等的桥面系,以得到如图5所示的主梁2处于裸梁状态2B的第二模型;
再次,通过维持所述第二模型中处于裸梁状态2B的主梁2,并移除所述第二模型中的吊杆5,以得到如图7所示的主缆4处于空缆线型状态4A的第三模型;
然后,参见图7,按照所述设计图纸记载的吊杆安装位置,在维持处于空缆线型状态4A和裸梁状态2B的情况下,计算所述主缆4与主梁2在跨中位置的跨中距离,记为最小间距Hmin并且,参见图8,按照所述设计图纸记载的吊杆安装位置,在维持处于空缆线型状态4A和成桥状态2C的情况下,计算所述主缆4与主梁2在跨中位置的跨中距离,记为最大间距Hmax
最后,在如图7所示的所述第三模型维持主缆4处于空缆线型状态4A不变的基础上,通过多次增加所述主缆4与主梁2在跨中位置的跨中距离,直至所述主缆4与主梁2在跨中位置的距离达到所述最大间距Hmax,也即达到图8所示状态,使得:在逐次增加所述跨中距离的调整过程中,所述主梁2的线型由所述裸梁状态2B逐渐变化至所述成桥状态2C;并且,从所述调整过程得到的各根主梁2的线型中,找出同时满足所述两个条件的线型,即为所述目标斜拉成梁线型状态2A。。
其中,多次增加所述主缆4与主梁2在跨中位置的跨中距离,可以按照二分法来进行调整,也可以将最小间距Hmin与最大间距Hmax的差值进行多等份,在每一次增加跨中距离在前一次的基础上增加一等份,即以递增的方式来调整跨中距离;。
实施例二
在上述实施例一的基础上,本实施例二还采用了以下优选的实施方式:
如图4所示,所述步骤S3中,所述吊杆5的安装和临时斜拉索3的拆除按照以下方式进行:
将所述主梁2沿长度方向划分为多个区间S,以逐个区间S进行作业,且在对任意一个所述区间S进行作业时,先安装位于该区间S内的吊杆5,再拆除位于该区间S内的临时斜拉索3;
并且,各个区间S可以按照任意的先后顺序进行作业,但需满足安全作业条件:在对任意一个所述区间S进行作业之前,先计算所述主梁2在该区间S安装吊杆5后所受到的主梁最大负弯矩,记为第二主梁最大负弯矩,如果该第二主梁最大负弯矩超过所述主梁2所能够承受的主梁最大负弯矩安全阈值,则放弃在当前时刻对该区间S进行作业,以避免主梁2承受过大的负弯矩而出现开裂,改为选择其他区间S进行所述安全作业条件判断。
从而,本发明能够尽快将主梁2的恒载由临时斜拉索3转移至主缆4,加速主缆4的下挠,避免主梁2上拱,尽量减少主梁2在体系转换过程中的弯矩和应力幅值变化,降低体系转换过程中的结构稳定风险,并提高体系转换效率;并且,通过满足安全作业条件,能够保证体系转换过程中的结构安全。
其中,对于所述主梁2为钢混组合梁或混凝土梁的情况而言,必须按上述方式进行吊杆5的安装和临时斜拉索3的拆除,但对于所述主梁2为钢箱梁的情况而言,由于钢箱梁可承受较大的负弯矩,则临时斜拉索3的拆除时机可以推迟,推迟的时机按照项目需求而定,最极端的推迟时机为:待全部吊杆5均完成安装后,再进行临时斜拉索3的拆除。
实施例三
在上述实施例一或实施例二的基础上,本实施例三还采用了以下优选的实施方式:
如图1和图2所示,所述步骤S1中,在所述索塔1施工完成后,通过悬臂拼装法施工所述主梁2和临时斜拉索3,以形成所述临时斜拉桥。其中,所述临时斜拉索3在主梁2上的梁端锚固位置需避让开所述吊杆5在主梁2上的永久吊杆锚固点。所述临时斜拉索3可通过常规的预应力齿板、钢锚梁、预埋分丝管等索塔锚固措施与所述索塔1进行锚固。
以上为本实施例三的基本实施方式,可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定:
优选的:所述临时斜拉索3采用平行钢丝索或钢绞线索。
优选的:所述临时斜拉索3通过箱梁纵腹板与所述主梁2进行临时索梁锚固。
本发明不局限于上述具体实施方式,根据上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本发明上述基本技术思想前提下,本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更,均落在本发明的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法,其特征在于,包括:
步骤S1、施工形成由索塔(1)、主梁(2)和多根临时斜拉索(3)组成的临时斜拉桥;
步骤S2、按照自锚式悬索桥的设计图纸,在所述索塔(1)和主梁(2)上的相应位置施工主缆(4),使得主缆(4)处于空缆线型状态(4A);
步骤S3、按照所述设计图纸记载的吊杆安装位置,在所述主缆(4)与主梁(2)之间安装相应数量的吊杆(5),并且,拆除所述临时斜拉索(3),以形成所述主梁(2)处于裸梁状态(2B)的自锚式悬索桥;
步骤S4、在所述主梁(2)上施工桥面系,以完成所述自锚式悬索桥的施工,所述主梁(2)此时处于成桥状态(2C)。
2.根据权利要求1所述基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法,其特征在于:所述步骤S1中,通过调整各根所述斜拉索(3)的张拉索力,使得所述主梁(2)处于目标斜拉成梁线型状态(2A),该目标斜拉成梁线型状态(2A)同时满足以下两个条件:
条件一、所述目标斜拉成梁线型状态(2A)为所述成桥状态(2C)与裸梁状态(2B)之间的中间状态;
条件二、加权计算结果W=k*x+j*y最小,其中,k和j分别为预设的吊杆安装成本权重和主梁最大负弯矩权重,x为所述步骤S3中安装吊杆(5)所需投入的吊杆安装成本,y为所述主梁(2)在所述步骤S3的施工过程中受到的主梁最大负弯矩包络值。
3.根据权利要求2所述基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法,其特征在于:在所述步骤S1开始前,确定所述目标斜拉成梁线型状态(2A)的方式为:
首先,通过仿真软件,建立主梁(2)处于成桥状态(2C)的第一自锚式悬索桥模型;
其次,通过移除所述第一自锚式悬索桥模型中的桥面系,以得到主梁(2)处于裸梁状态(2B)的第二模型;
再次,通过维持所述第二模型中处于裸梁状态(2B)的主梁(2),并移除所述第二模型中的吊杆(5),以得到主缆(4)处于空缆线型状态(4A)的第三模型;
然后,按照所述设计图纸记载的吊杆安装位置,在维持处于空缆线型状态(4A)和裸梁状态(2B)的情况下,计算所述主缆(4)与主梁(2)在跨中位置的跨中距离,记为最小间距(Hmin);并且,按照所述设计图纸记载的吊杆安装位置,在维持处于空缆线型状态(4A)和成桥状态(2C)的情况下,计算所述主缆(4)与主梁(2)在跨中位置的跨中距离,记为最大间距(Hmax);
最后,在所述第三模型维持主缆(4)处于空缆线型状态(4A)不变的基础上,通过多次增加所述主缆(4)与主梁(2)在跨中位置的跨中距离,直至所述主缆(4)与主梁(2)在跨中位置的距离达到所述最大间距(Hmax),使得:在逐次增加所述跨中距离的调整过程中,所述主梁(2)的线型由所述裸梁状态(2B)逐渐变化至所述成桥状态(2C);并且,从所述调整过程得到的各根主梁(2)的线型中,找出同时满足所述两个条件的线型,即为所述目标斜拉成梁线型状态(2A)。
4.根据权利要求1至3任意一项所述基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法,其特征在于:所述步骤S3中,所述吊杆(5)的安装和临时斜拉索(3)的拆除按照以下方式进行:
将所述主梁(2)沿长度方向划分为多个区间(S),以逐个区间(S)进行作业,且在对任意一个所述区间(S)进行作业时,先安装位于该区间(S)内的吊杆(5),再拆除位于该区间(S)内的临时斜拉索(3);
并且,满足安全作业条件:在对任意一个所述区间(S)进行作业之前,先计算所述主梁(2)在该区间(S)安装吊杆(5)后所受到的主梁最大负弯矩,记为第二主梁最大负弯矩,如果该第二主梁最大负弯矩超过所述主梁(2)所能够承受的主梁最大负弯矩安全阈值,则放弃在当前时刻对该区间(S)进行作业,改为选择其他区间(S)进行所述安全作业条件判断。
5.根据权利要求1至3任意一项所述基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法,其特征在于:所述步骤S1中,在所述索塔(1)施工完成后,通过悬臂拼装法施工所述主梁(2)和临时斜拉索(3),以形成所述临时斜拉桥。
6.根据权利要求5所述基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法,其特征在于:所述临时斜拉索(3)采用平行钢丝索或钢绞线索。
7.根据权利要求5所述基于斜拉桥成梁转换的自锚式悬索桥施工方法,其特征在于:所述临时斜拉索(3)通过箱梁纵腹板与所述主梁(2)进行临时索梁锚固。
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CN101418543A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-04-29 | 上海市政工程设计研究总院 | 一种自锚式悬索桥斜拉施工法 |
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CN104631326A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-05-20 | 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司 | 自锚式悬索桥主梁斜拉悬挂成梁工艺方法 |
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-
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Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
CN101418543A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-04-29 | 上海市政工程设计研究总院 | 一种自锚式悬索桥斜拉施工法 |
KR20120013740A (ko) * | 2010-08-06 | 2012-02-15 | 지에스건설 주식회사 | 힌지 연결부를 이용한 일부 타정식 사장교 및 그 시공 공법 |
CN104631326A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-05-20 | 广东省公路勘察规划设计院股份有限公司 | 自锚式悬索桥主梁斜拉悬挂成梁工艺方法 |
CN107059637A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-08-18 | 武汉工程大学 | 大跨径自锚式悬索桥体系转换方法 |
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沈洋;: "江东大桥空间缆自锚式悬索桥体系转换分析研究", 上海公路, no. 01 * |
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