三桁钢桁梁桥横桥向内力调整方法及影响参数
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南京大胜关长江大桥三桁钢桁梁墩顶布置及位移调整施工技术【摘要】南京大胜关长江大桥是京沪高速铁路的重点工程,主桥采用三桁空间桁架结构,为2×(84+84)m连续钢桁梁+(108+192+ 336+336+192+108)m六跨连续钢桁拱桥。
本文主要介绍三桁钢桁梁架设中墩顶布置、钢梁位移调整施工技术,为以后同类型桥梁施工提供借鉴。
【关键词】三桁钢桁梁墩顶布置位移调整施工技术1 工程概况南京大胜关长江大桥主桥采用大跨度连续三桁钢桁梁,全长1615m,共128个节间。
主桥孔跨布置为2×(84+84)m连续三桁钢桁梁+(108+192+336+336+192+108)m六跨连续三桁钢桁拱。
三片主桁桁间距15m,主桁全宽30.0m。
钢桁拱节间长度除6#、8#主墩支点两侧各四个节间为15m,7#主墩支点两侧四个节间长度为2×15.72m+13.56m+15m外,其余节间均为12m。
主桥立面布置见图1。
2 钢梁总体架设方案六跨连续三桁钢桁拱桥采用从两侧往跨中架设、跨中合龙的总体施工方案。
北侧从4#墩向6#墩,南侧从10#墩向8#墩方向架设。
南侧10#~9#墩、北侧4#~5#墩钢梁均采用在支墩膺架上半悬臂拼装方案。
6#、7#、8#主墩墩顶4个节间在墩旁托架上架设,其余节间钢梁均为双悬臂架设。
6#、8#墩各设吊索塔架一座,7#墩设三层平索辅助架梁。
六跨连续钢桁拱共设4个合龙口,南北两侧192m 边跨各一个,两孔336m主跨各一个,合龙口均位于跨中。
全桥4个钢梁合龙口均采用双悬臂合龙,合龙顺序是先两侧192m 边跨,之后再合龙两个336m 主跨。
5#~6#墩192m边跨合龙后,架梁吊机调转回4#墩,从4#墩向0#墩方向进行4#~0#墩2×(84+84)m钢梁的全悬臂架设。
192 m边跨钢梁合龙原则:6号(8号)墩钢梁始终处于固结状态,采取以边跨迎合主跨的原则。
边跨合龙后,钢梁预先进行纵移,以满足中跨合龙要求。
钢桁梁桥设计与计算详细解读,从基础开始~一、钢桁梁的组成1、分类:按桥面位置的不同分为上承式桁梁桥、下承式桁梁桥、和双层桁梁桥2、组成:由主桁、联结系、桥面系及桥面组成(一)主桁它是的主要承重结构,承受竖向荷载。
主桁架由上、下弦杆和腹杆组成。
腹杆又分为斜杆和竖杆;节点分大节点和小节点;节间距指节点之间的距离。
(二)联结系1、分类:纵向联结系和横向联结系2、作用:联结主桁架,使桥跨结构成为稳定的空间结构,能承受各种横向荷载3、纵向联结系分上部水平纵向联结系和下部水平纵向联结系;主要作用为承受作用于桥跨结构上的横向水平荷载、横向风力、车上横向摇摆力及离心力。
另外是横向支撑弦杆,减少其平面以外的自由长度。
4、横向联结系分桥门架和中横联;主要作用为是增加钢桁梁的抗扭刚度。
适当调节两片主桁或两片纵联的受力不均。
(三)桥面系1、组成:由纵梁、横梁及纵梁之间的联结系2、传力途径:荷载先作用于纵梁,再由纵梁传至横梁,然后由横梁传至主桁架节点。
(四)桥面桥面是供车辆和行人走行的部分。
桥面的形式与钢梁桥及结合梁桥相似。
二、主桁架的图式及特点⌝三角形桁架(Warren trussesυ节间距较小时不设竖腹杆,较大时可设竖腹杆υ弦杆的规格和大节点的个数较少,适应定型化设计,便于制造和安装υ我国铁路中等跨度(L=48m~80m)下承式栓焊钢桁梁桥标准设计。
⌝斜杆形桁架(Pratt trusses)υ斜腹杆仅受压或受拉υ弦杆和竖杆规格多,均为大节点。
⌝双重腹杆桁架(Parallel chord rhombic truss)υ斜杆只承受节间剪力的一半υ受压斜杆短,对压屈稳定有利。
υ适用于大跨度钢桁梁,如武汉、南京长江大桥和我国铁路标准设计(L=96m~120m)下承式简支栓焊钢桁梁桥。
主桁架的主要尺寸⌝先确定桥梁跨度,再确定主桁架的主要尺寸包括:桁架高度、节间长度、斜杆倾角和两片主桁架的中心距。
⌝在拟定上述尺寸时,要综合考虑各种影响因素,相互协调,尽可能采用标准化和模数化,目的在于使设计、制造、安装、养护和更换工作简化及方便。
三桁连续钢桁梁桥施工误差参数敏感性分析的开题报告1. 研究背景三桁连续钢桁梁桥是目前广泛应用的一种大跨径、高承载能力的特大型桥梁结构,其主要构件为钢桁梁,受力性能优异,桥面平整、高度统一,具有空间感强、美观大方、施工周期短、维修方便等优点。
然而,由于其结构的特殊性,施工误差会对其使用性能产生重大影响,且如何掌握误差对结构的影响,是实际工程中需要解决的问题。
2. 研究目的本研究旨在通过对三桁连续钢桁梁桥施工误差进行参数敏感性分析,探究误差对结构使用性能的影响规律,为进一步完善设计和施工提供理论参考。
3. 研究内容(1)三桁连续钢桁梁桥的结构特点及施工误差来源分析;(2)误差参数敏感性分析方法介绍,包括误差模型建立、参数选择、实验设计和数据处理等方面的内容;(3)误差参数敏感性分析实验设计,根据实际工程条件和需求,选择分析对象和误差参数等,制定实验方案;(4)误差参数敏感性分析实验数据处理和分析,对实验结果进行统计和分析,得出误差对结构使用性能的影响规律;(5)误差参数敏感性分析结果分析和结论总结,对研究结果进行分析和总结,并提出建议和展望。
4. 研究意义本研究将有助于深入了解三桁连续钢桁梁桥施工误差对结构使用性能影响的规律,为提高结构设计和施工的精度和可靠性,优化工程效益,提供理论基础和技术支持。
5. 研究方法和技术路线本研究主要采用误差参数敏感性分析方法,包括误差模型建立、参数选择、实验设计和数据处理等方面的内容。
具体的技术路线如下:(1)三桁连续钢桁梁桥的结构特点及误差来源分析;(2)误差参数敏感性分析方法介绍,包括误差模型建立、参数选择、实验设计和数据处理等方面的内容;(3)误差参数敏感性分析实验设计,根据实际工程条件和需求,选择分析对象和误差参数等,制定实验方案;(4)误差参数敏感性分析实验数据处理和分析,对实验结果进行统计和分析,得出误差对结构使用性能的影响规律;(5)误差参数敏感性分析结果分析和结论总结,对研究结果进行分析和总结,并提出建议和展望。
钢桥施工技术——钢桁梁桥钢桁梁(图6.3.1)的出现来自钢板梁的演变,人们根据梁的截面在中性轴附近应力最小的理论,研究从板梁的腹板中挖掉若干方格以节省钢料和减轻梁的自重的办法,并逐步演变为用三角形组成的桁架来代替板梁。
钢桁梁和板梁的主要区别是:桁架以腹杆(斜杆和竖杆)代替板梁,在竖向荷载作用下,桁架中的所有杆件都顺着杆件轴向承受压力或拉力,杆件截面上的材料都发挥相同的效能。
与板梁相比,桁梁的主要优点:一是跨越能力较大;二是当跨度较大时,自重也较轻,节省钢材,一般使用跨度都大于30 m。
钢桁梁主要类型有上承式简支钢桁梁、下承式简支钢桁梁、下承式连续钢桁梁等。
其主要由桥面、桥面系、主桁、连接系及支座等 5 个部分组成。
列车作用于钢桁梁的荷载,首先通过桥面的基本轨传送给桥枕,桥枕传给桥面系的纵梁,纵梁传给横梁,横梁传给主桁,主桁传给支座,支座传给墩台。
一、主桁主桁(图6.3.2)是钢桁梁桥的主要承重结构。
钢桁梁桥有两片主桁架,每片桁架一般由上弦杆、下弦杆、斜杆及竖杆等组成,斜杆和竖杆统称为腹杆。
两片主桁架的作用相当于板梁的两片主梁。
铁路钢桁梁桥一般采用下承式。
图6.3.1 钢桁梁图6.3.2 下承式钢桁梁组成示意图1. 主桁形式我国中等跨度(48~80 m)的下承式桁梁桥,其主桁结构常采用图6.3.3(a)中的几何图示,而不采用图6.3.3(b)。
二者的斜杆方向不同,基于此,在竖向荷载作用下,图式6.3.3(a)的竖杆较图式(b)受力较小,受压斜杆的数量也较少,而且图式6.3.3(a)的弦杆内力不像图式6.3.3(b)那样在每个节间都得变化一次,因而图式 6.3.3(a)的弦杆截面,易于选择得较为经济合理。
由于这些原因,使图式6.3.3(a)比图式6.3.3(b)更为节省钢料。
具有图6.3.3(a)这种形式的桁梁桥,其构造简单,部件类型较少,适应设计定型化,有利于制造与安装,宜于选作标准设计桁梁桥的主桁图式。
两节间大节段三主桁钢桁梁整体制造、架设施工工法两节间大节段三主桁钢桁梁整体制造、架设施工工法一、前言两节间大节段三主桁钢桁梁是在大型桁架结构中常用的一种构件形式。
为了保障工程进度和质量,提高施工效率,需要制定一种科学合理、经济实用的施工工法。
本文将详细介绍一种适用于两节间大节段三主桁钢桁梁整体制造、架设的施工工法,给读者提供参考。
二、工法特点该工法的特点如下:1. 整体制造:两节间大节段三主桁钢桁梁采用整体制造的方式,可以保证结构的完整性和稳定性,同时减少节点连接处的缺陷和施工难度。
2. 构件模块化:工法采用模块化设计,将整段桁梁分为若干个构件进行制造和加工,提高了施工的可操作性和生产效率。
3. 高度标准化:工法采用标准化设计,优化结构形式,减少材料浪费,提高施工质量和效率。
4. 施工快速:工法采用预装配方式,可以在桁梁制造完成的同时进行地面预支架搭设,最大限度减少施工时间。
三、适应范围该工法适用于两节间大节段三主桁钢桁梁的制造和安装工程,特别适用于大型桥梁、高架路、体育场馆等工程。
四、工艺原理该工法的原理基于对施工工法与实际工程之间的联系和采取的技术措施进行分析和解释。
工法采用预装配和地面预支架搭设的方式,在制造过程中,根据实际工程需要进行构件的切割、焊接和加工。
在施工过程中,通过地面预支架搭设和合理的临时支撑手段,保证了整体桁梁的精确定位和稳定支撑。
五、施工工艺1. 车间制造:根据设计图纸和工程要求,在车间进行桁梁的制造。
首先对钢板进行切割、焊接,形成单个构件,然后进行模块装配,组装成完整的桁梁。
2. 运输和搭设:将制造好的桁梁通过合适的运输工具运输到施工现场。
在施工现场,先进行地面预支架搭设,确保桁梁的精确定位和平衡支撑。
然后通过合理的临时支撑手段,在预支架上升的同时测量和调整位置,最后完成桁梁的架设。
六、劳动组织制定健全的劳动组织方案是施工过程中的关键。
根据工期和工程要求,合理安排施工人员的流程和数量。
第36卷第1期2011年2月广西大学学报:自然科学版Jou rna l of G uangx iU niversity :N a t Sc i Ed V o.l 36N o .1F eb .2011收稿日期:2010 04 08;修订日期:2010 07 20基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET -06-0855);国家西部交通建设科技项目(2006319812112);广东省交通厅科技项目(2007-15)通讯联系人:刘永健(1966 ),男,江西婺源人,长安大学教授,博士生导师,工学博士;E m ai:l steell y @j 。
文章编号:1001 7445(2011)01 0075 08三桁钢桁梁桥横桥向内力调整方法及影响参数刘永健1,刘世忠1,2,张俊光1,邓淑飞1,张国玺1(1 长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室,陕西西安710064;2 太原科技大学交通工程系,山西太原030024)摘要:针对多主桁钢桥结构成桥状态中边桁受力不均衡的情况,结合三桁刚性悬索加劲钢桁梁桥 东江大桥,介绍了通过预设横向预拱度来横向调整三片主桁构件内力这一新技术,并分析了其调整原理。
为了验证此技术的有效性,应用有限元程序,建立实桥三维有限元模型,对比了内力调整前后中边桁控制弦杆与加劲弦的轴力与不均衡系数,分析了横梁竖向抗弯刚度(EI )、横梁与主桁连接节点刚度(K )对中边桁构件内力分布的均衡性及横向内力调整效果的影响。
研究结果表明,利用预设横向预拱度方法,使中桁支座沉降37mm,可以有效地将中桁内力分担至两边桁,成桥后使中边桁对应弦杆与加劲弦不均衡系数 i 控制在 5%以内;横梁EI 对三桁内力分布的均衡性有较大影响,随EI 的增大, i 逐渐减小;节点刚度K 对三桁内力分布的均衡性影响显著,铰接模型不均衡系数较刚接模型高出50%左右,是决定内力调整效果的关键。
最后,针对实桥横梁与主桁连接并非完全刚接的情况,提出了位移与支反力双控的施工措施。
大跨度三主桁钢桁拱桥大悬臂拼装用墩旁托架施工工法一、前言大跨度三主桁钢桁拱桥大悬臂拼装用墩旁托架施工工法是一种现代化的桥梁施工工法,其主要特点是可以提高桥梁的施工效率和质量,同时降低施工成本,极大地方便了施工人员,减少了施工中的风险,被广泛地应用于大桥、高架桥、轻轨桥、地铁桥等大跨度桥梁的施工中。
二、工法特点大跨度三主桁钢桁拱桥大悬臂拼装用墩旁托架施工工法具有以下特点:1. 施工效率高:该工法具有模块化设计,可以方便地进行组装和拆卸,大大提高了施工效率。
2. 造价低:该工法所需的机具设备较为简单,施工成本相对较低。
3. 施工安全性高:该工法采用了固定、密封和支撑等多重保护措施,使施工过程中风险降低,安全性更高。
4. 施工环保性好:该工法所用材料可循环利用,具有一定的环保性,同时缩短了施工期,降低了污染。
5. 工程质量可控:通过对施工过程中的每一个细节进行掌控,保证了工程的质量和稳定性。
三、适应范围大跨度三主桁钢桁拱桥大悬臂拼装用墩旁托架施工工法适用于大跨度钢桁拱桥,特别适合于那些要求施工周期短、施工效率高、施工安全性好的工程。
其适用于以下几种情况:1. 现场施工条件较为复杂,施工场地难以满足长跨桥梁应有的施工条件。
2. 施工周期有限,施工工期短,需要通过一种快速、高效、安全、低成本的施工工法来满足工程的需求。
3. 施工现场具有特殊的规划要求,需要进行精确的制造和定位;4. 土质条件较为复杂,在原地基条件下无法满足桥梁的稳定性和强度要求。
四、工艺原理大跨度三主桁钢桁拱桥大悬臂拼装用墩旁托架施工工法基于以下原理:1. 钢结构设计的科学性。
该工法依据大跨度钢桁拱桥的设计要求,将桥梁结构划分为多个小模块,执行按段制作和拼装的任务。
2. 工程实际施工条件的综合考虑。
该工法旨在提高大跨度钢桁拱桥的施工质量和效率,同时保障施工过程的安全性。
3. 工程施工的现场实际情况。
该工法在考虑现场实际情况的基础上,应用机具设备对工程进行了可行性分析,并采取相应的技术措施。
三主桁连续钢桁拱桥活载下的空间受力特性分析摘要:东平水道桥是武广高速铁路上一座四线铁路桁架拱桥,主跨结构为99+242+99m的三主桁连续钢桁拱。
三主桁作为一种新型的空间结构形式,其受力特性值得研究。
本文以其为工程背景,对其各主桁杆件在不同活载作用下的静力特性进行了研究。
为设计提供依据和给同类桥梁提供参考。
关键字:三主桁,钢桁拱,受力特性分析1工程背景简介东平水道桥是新建武广客运专线新广州站前跨越东平水道的一座四线铁路特大桥主桥,采用连续钢桁拱结构,孔跨为(99+242+99)米,支座中心至梁端1米,主桥全长442米。
边跨平行弦桁高14米,拱顶桁高9米,加劲弦高20米,拱肋采用二次抛物线,下拱圈矢跨比1/4,最大吊杆长度40.5米;横桥向采用三主桁形式,桁间距初定2×14.0米。
,左侧为两线武广客运专线铁路,线间距5.0米,右侧是两线广茂线铁路,线间距4.6米。
全桥节间距(及横梁间距)为11.0m,横肋间距离为2.75m,布置在横梁之间。
全桥主桁节点采用整体节点形式,与各受力杆件在节点外用高强螺栓连接。
节点采用q370qe 及q370qd钢材,钢板厚度从8mm~56mm不等。
主桁上、下弦杆加劲弦、竖腹杆、斜腹杆均采用箱型截面,平联、横梁和横肋均采用工字型截面。
桥式布置图见图1。
图1东平水道连续钢桁拱桥桥式布置图2有限元模型2.1计算模型本文选用midas软件建立东平水道桥的空间杆系有限元模型,进行整体分析。
共设节点8163个,划分单元16846个。
结构计算模型如图2。
图2 全桥计算模型3.2边界条件在各桥墩三片主桁下均设置支座,具体布置形式如图3。
在模型中通过约束对应位置节点的各项自由度来实现。
图3 全桥支座布置图3结果分析3.1支反力结果分析本结构是三跨连续钢桁拱桥,为正对称结构,自重作用下,结构的反力应是正对称的。
表1给出了自重下各支座处的支反力汇总表。
从中可以得出:在自重作用下,边跨位置中支座反力是边支支座反力的1.6倍,中跨位置中支座反力是边支座反力的1.1倍。
三桁刚性悬索桁架桥施工控制研究钢桁架是一种古老的结构形式,随着19世纪以来冶炼技术的进步,钢材逐渐在桥梁中大量应用。
自1937年著名桥梁专家茅以升负责设计和监督施工钱塘江大桥以来,钢桁架桥梁在我国有了飞速的发展。
钢构件适合工业化方法制造,便于运输,安装速度快。
因此,缩短了施工期限,而且这类桥梁在受到破坏后,易于修复和更换,所以从抢修方面来考虑,也较其他材料优越。
钢桁架桥梁在施工过程中,结构的内力和挠度变形将随着桁架的延伸以及纵横移措施而发生变化,而且很多不确定因素如施工临时荷载、光照以及温度变化等也影响着结构的内力和变形,因此,有必要采取控制措施对施工过程中的结构挠度和应力进行预测和监控,以保证成桥线形和结构受力状态符合或接近设计要求。
东莞东江大桥是国内第一座双层公路桥,也是三桁刚性悬索桁架结构第一次应用于高速公路桥梁建设,因此,该桥在受力以及施工控制方面都存在着新的课题。
本文以东江大桥为工程背景,主要做了如下工作:首先论述了悬臂拼装钢桁架桥梁施工控制的意义和发展现状,接着引入了桥梁施工控制的无应力状态法理论。
详细介绍了无应力状态法理论对结构各施工阶段理想状态的确定方法以及这一理论运用于施工控制时的合理性和优点。
其次,在无应力状态法理论指导下,针对东江大桥所采用的三桁刚性悬索钢桁架结构,建立正装计算模型,对施工过程各阶段结构的内力和挠度变形值进行计算和预测,取得了较好的效果。
并基于杆件的无应力长度和无应力曲率,探讨了平弦和加劲弦的合拢方法。
还对施工过程中各关键性问题如横向内力调整、结构抗倾覆、临时墩安全性等做了详细讨论。
研究表明,无应力状态法理论运用于钢桁架桥梁的施工控制使得计算工作便利,可以直观明确地建立起施工过程状态与成桥目标状态的联系,使得结构的线形和内力状态自动逼近设计要求。
第36卷第1期2011年2月广西大学学报:自然科学版Jou rna l of G uangx iU niversity :N a t Sc i Ed V o.l 36N o .1F eb .2011收稿日期:2010 04 08;修订日期:2010 07 20基金项目:教育部新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET -06-0855);国家西部交通建设科技项目(2006319812112);广东省交通厅科技项目(2007-15)通讯联系人:刘永健(1966 ),男,江西婺源人,长安大学教授,博士生导师,工学博士;E m ai:l steell y @j 。
文章编号:1001 7445(2011)01 0075 08三桁钢桁梁桥横桥向内力调整方法及影响参数刘永健1,刘世忠1,2,张俊光1,邓淑飞1,张国玺1(1 长安大学桥梁与隧道陕西省重点实验室,陕西西安710064;2 太原科技大学交通工程系,山西太原030024)摘要:针对多主桁钢桥结构成桥状态中边桁受力不均衡的情况,结合三桁刚性悬索加劲钢桁梁桥 东江大桥,介绍了通过预设横向预拱度来横向调整三片主桁构件内力这一新技术,并分析了其调整原理。
为了验证此技术的有效性,应用有限元程序,建立实桥三维有限元模型,对比了内力调整前后中边桁控制弦杆与加劲弦的轴力与不均衡系数,分析了横梁竖向抗弯刚度(EI )、横梁与主桁连接节点刚度(K )对中边桁构件内力分布的均衡性及横向内力调整效果的影响。
研究结果表明,利用预设横向预拱度方法,使中桁支座沉降37mm,可以有效地将中桁内力分担至两边桁,成桥后使中边桁对应弦杆与加劲弦不均衡系数 i 控制在 5%以内;横梁EI 对三桁内力分布的均衡性有较大影响,随EI 的增大, i 逐渐减小;节点刚度K 对三桁内力分布的均衡性影响显著,铰接模型不均衡系数较刚接模型高出50%左右,是决定内力调整效果的关键。
最后,针对实桥横梁与主桁连接并非完全刚接的情况,提出了位移与支反力双控的施工措施。
关键词:桥梁工程;三桁钢桁梁桥;内力调整;支座升降;有限单元法;半刚性连接中图分类号:U 448 36 文献标识码:AInternal force adjust m ent of three mai n trusses and the para m etersthat i nfl uence it i n steel truss bri dge w iththree m ai n trusses and double decksLI U Yong jian 1,L I U Sh i z hong 1,2,Z HANG Jun guang 1,DENG Shu fei 1,Z HANG Guo x i1(1 K ey Labo ra tory for B ri dge and Tunne l o f Shaanx i Prov i nce ,Chang an U niversit y ,X i an 710064,Ch i na ;2 D epart m ent of T raffi c Eng i nee ri ng ,T a iyuan U n i versity of Sc i ence and T echno logy ,T a i yuan 030024,China)Abst ract :A i m i n g at that interna l forces ofm iddle truss w ere lar ger than those of si d e tr uss i n mu ltitruss stee l bri d ges after constr uction ,based on a steel bridge w ith three m ain trusses stiffened w ithrig i d cab les Dong jiang B ri d ge ,a ne w techn i q ue wh ich cou l d ba lance i n ternal forces of three trussesby setti n g ca m ber o f latera l direction was introduced and the princ i p l e of i n ter nal force adjust m en tw as ana l y zed in detai.l In order to pr ove the validity o f t h is m ethod ,a 3D fi n ite ele m ent m odel o fDong jiang Bridge w as established by FE M soft w are ,ax ial forces and unbalance factors f o r m a i ncho r ds and stiffened ri g id cab les o fm i d d le tr uss and si d e tr uss befo re and after i n ternal force ad j u stm ent w ere co m pared ,and the influences of the vertica l flex ible stiffness (EI )of floor bea m and connecti o n stiffness (K )bet w een fl o or bea m and pri m ar y tr uss on i n ter nal force d istri b uti o n o fm iddle76广西大学学报:自然科学版第36卷truss and side tr uss and efficiency of i n ternal force adj u st m ent w ere stud ied.The results sho w that the m ethod d istri b utes the redundant i n ter nal forces fro m m iddle tr usses to si d e trusses thr ough floor bea m s by forcing supports ofm iddle truss to settle down37mm,and the unba lance factor i bet w een m iddle tr uss and si d e truss is contr o lled w ith i n t h e range o f5%.The fl e x i b le stiffness(EI)o ffl o or bea m has g reat infl u ence on i n ter nal fo rce adj u st m ent o f three tr usses,and i beco m es s m aller w it h the i n crease of EI.The connection stiffness(K)bet w een floor bea m and m a i n truss has sign ificant i n fl u ence on interna l force adjust m en t of three trusses and i s the key to deter m ine inter na l forcead j u st m ent effec.t Be i n g a w are that connecti o n bet w een floo r bea m and pri m ary tr uss is no t co m p lete l y rig i d in practice,bo th displace m ent and reacti o n m on ito ri n g of supports is suggested in constr uction.K ey w ords:bri d ge eng i n eering;steel tr uss bri d ge w ith three m ain trusses;interna l force ad j u st m en;t elevati o n or settle m ent of supports;fi n ite ele m entm ethod;se m i ri g id connection钢桁架桥自重较轻,施工简便,杆件直接受拉与受压,能够充分发挥材料性能,并且不计及材料的收缩与徐变,因此,在大跨径桥梁中得到了广泛的应用。
传统钢桁梁桥均采用对称双桁结构,二桁受力均衡,如武汉长江大桥、南京长江大桥和九江长江大桥等。
但随着桥面宽度的增加(桁间距增大),若仍采用双桁结构,横梁和主桁高度势必加大,从而导致桥梁整体用钢量过大,经济效益差。
近年来,随着经济增长与社会发展,交通车流量迅猛增加,为了满足多车道的要求,提高桥梁通行能力和服务水平,桥梁宽度越来越宽,双主桁的桥梁结构已越来越不能满足社会发展对桥梁的功能要求,布置更为合理的三桁或多桁结构已经开始建设,如武汉天兴洲公路铁路两用长江大桥(主桥为三桁结构的钢桁斜拉桥,主跨504m)、京沪高速铁路南京大胜关长江大桥(主桥为三桁结构钢桁拱桥,主跨336m)和东莞东江大桥(双层桥面三桁刚性悬索加劲钢桁梁桥,主跨208m)[1 5]。
多主桁桥梁结构受力性能复杂,空间效应明显,中边桁荷载分担比不同,中桁受力明显大于边桁。
为了使此类桥梁建成后安全可靠,常用的解决方法是增大中桁构件截面,但通常会以增加桥梁总体用钢量为代价,而且增加了节点与杆件种类,不便于桥梁的预制与拼装。
利用支座升降调整超静定结构的内力这一预应力技术业已成熟,并被广泛地应用到了我国的实际桥梁建设中[6 10]。
1955年建造的武汉长江大桥,采用将中间两支座下沉一适当距离,达到了调整纵桥向跨中与支点处杆件内力的目的,从而使整桥节约钢材10%;1968年建造的南京长江大桥,也采用了同样的方法,不仅减少了节点类型与杆件种类,使拼装更加便捷,而且节约了钢材,收到了很好的效果。
但以往仅进行了各片梁纵桥向内力调整的研究,有关横桥向多片桁梁对应构件内力调整的研究还尚未见报道。