系杆拱桥吊杆连接构造节点详图设计
- 格式:dwg
- 大小:68.87 KB
- 文档页数:1
下承式钢管混凝土系杆拱桥施工技术1工程概况新建的蕴藻浜大桥是A5嘉金高速公路一期一标工程中一座主线大桥。
A5嘉金高速公路一期一标工程是上海高速公路网中南北向连接嘉定、青浦、松江、金山四个经济较发达区域的主要快速通道。
为配合F1国际赛车场的建设,A5(嘉金)高速公路一期工程将加快建设速度,以与F1国际赛车场同步建成。
A5(嘉金)高速公路一期工程范围:北起A30高速公路嘉浏立交南侧接地处,南至北青公路立交(主线跨北青公路)接地点,全长约17.42km,道路红线宽60m,路基宽35m,设计时速100km/h。
本工程有同济大学建筑设计研究院设计、上海建工集团总公司承建。
蕴藻浜主桥结构为下承式钢管混凝土系杆拱桥。
主桥分上下行两副桥梁。
单副桥宽17.6m,跨径为87.88m,计算跨径L=85m,矢高f=17m,矢跨比为1/5,拱轴线采用二次抛物线。
桥面标高为15.444m;拱顶标高为32.515m;河面最高通航标高为3.5m;本工程桥面梁(中横梁及系梁)吊装净标高为12m,钢拱肋吊装净标高为29.015m。
蕰藻浜大桥结构工程主要包括:钢拱肋4片,风撑7×2道,拱脚8处,吊杆锚固64套,预制系梁28根,预制中横梁32根。
钢拱肋采用哑铃型断面,上下钢管直径为φ900mm,腹部宽度为512mm,高度为360mm,壁厚为16mm。
拱肋高为2000mm,宽为900mm。
钢管拱肋曲线长约为84.2m,重量为65.8T,内部吊杆处加劲板重量约为8.4T,每片拱肋的起吊重量为74.2T。
风撑采用箱型断面,单根起吊重量大约8.0T左右。
预制系梁、预制中横梁及系梁与中横梁间混凝土湿接头现浇段施工;全桥有4根箱型纵梁(每根纵梁分为7根9米长系梁预制段),32根“T”型中横梁。
纵梁采用箱型断面,高为1600mm,宽为1400mm,吊杆处为实心断面。
预制段标准长度为9000mm,起吊重量约30T。
预制中横梁为“T”型断面,高为1450mm,宽度为3000mm,预制段长度为13.6m,起吊重量为60.5T。
刚性吊杆系杆拱吊杆更换的设计与计算摘要刚性吊杆系杆拱广泛建设于上世纪末期及本世纪初期,目前大多数均已达到其吊杆使用寿命,更换吊杆在所难免。
刚性吊杆系杆拱受力复杂,吊杆内力难以直接监测,吊杆更换存在较大的不确定性,需要结合有限元模拟计算与现场监控,提高更换吊杆的安全性与成功率。
关键词刚性吊杆系杆拱更换吊杆有限元模拟1.引言系杆拱具有无水平推力、承载截面高度低、造价相对低廉等优点,在航道桥、净空受限的跨线桥、铁路桥中运用广泛。
吊杆是系杆拱传递荷载的重要构件,主要分为刚性吊杆和柔性吊杆两类。
刚性吊杆通过在拉索结构外套钢管,与拱肋、系杆刚性连接,从而形成索体受拉、钢管受压的复杂受力结构,相比柔性吊杆其刚度大、整体稳定性好,吊杆冗余度高。
在系杆拱发展的早期阶段,市场上成品拉索品种少、价格高、受力性能一般,因此大量的系杆拱选择了刚性吊杆,用预应力钢绞线作为拉索,外套钢管。
由于系杆拱建设初期受到技术条件和建设经验的限制,刚性吊杆在防水、防腐、焊接质量、张拉工艺、锚固工艺等方面存在很多考虑不周或施工不到位的情况,导致很多这一时期的系杆拱存在钢管锈蚀、注浆不密、锚头锈蚀、钢绞线松弛等威胁到结构安全的重大病害。
为了保证桥梁的安全,需要及时更换吊杆,并克服原有的弊病,延长桥梁寿命。
本文就以江阴跨越张家港河的75m系杆拱桥新北大桥为更换吊杆的工程实例,探讨了类似桥梁吊杆更换的方法。
1.受力体系及拉索材料的选择吊杆更换存在两个选择:一是修旧如旧,仍然采用钢绞线拉索+钢管的刚性吊杆体系;二是以新易旧,采用目前成熟的成品索,如PESFD平行钢丝索、GJ钢绞线整束挤压式拉索等。
使用刚性吊杆可以在很大程度上增加拱肋的横向刚度,提高桥梁整体的受力性能,但是施工复杂,结构变形能力差,后期吊杆的养护也较为困难。
使用柔性吊杆可以使得桥梁的受力更加明确,索力调整精确方便,养护也比较容易,但是会削弱老桥的刚度。
考虑到此类桥梁设计时是按照刚性吊杆设计的,如果在更换吊杆时改变为柔性吊杆,就改变了其原本的受力体系,虽然从技术上说并非不可行,但是对于使用了十几年的老桥来说,理论计算并不能完全真实反映其实际的受力状况,因此做出太多的改变是存在风险的,老桥维修加固应尽量减小对原结构的影响。