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预应力混凝土矮塔斜拉桥施工设计及控制
特点: 主梁内力在塔墩支承处出现负弯矩峰值,需加强支承区段的主 梁;若在塔墩处设置可调节高度的支座或弹性支承,并在成桥时调 整支座反力,以消除大部分收缩、徐变等的不利影响,这样就可以 在经济和减小纵向漂移方面将会有一定好处;整体刚度比塔梁固结 体系大。
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一、概述
塔墩梁固结体系
塔墩梁固结体系也称为刚构体系,它的特点是塔、墩、梁相互固 结,形成跨度内具有多点弹性支承的刚构。
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一、概述
矮塔斜拉桥的特点:
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目录
一 概述 二 施工设计 三 施工控制 四 结语
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二、施工设计
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二、施工设计
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二、施工设计
施工流程
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二、施工设计
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二、施工设计
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二、施工设计
具体施工步骤
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二、施工设计
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二、施工设计
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二、施工设计
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二、施工设计
以塔梁固结体系的矮塔斜拉桥为例,介绍矮塔斜拉桥施工设计方 面的内容。
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一、概述
将增加的4个支点用斜拉索来替代,把单根较大的索分成若干较 小的索布置在附近,则形成矮塔斜拉桥。
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一、概述
为了进一步减小梁的弯矩,可继续增加支点,减小梁的跨度,当 支点增加至一定数量时,则梁的弯矩继续减小,把支承用斜拉索来 代替形成斜拉桥。
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一、概述
从连续梁、矮塔斜拉桥到斜拉桥,主梁承受的弯矩逐渐减小, 而轴力却逐渐增加。
W2—不平衡荷载,包括少一个 节段重量、混凝土方量误差5%、 少一只挂篮、桥面临时荷载等。
P1、P2—分别为两侧主梁所承 受的均布风荷载(主梁升举力)。 P1=P P2=P/2
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二、施工设计
(2)最大不平衡弯矩计算
大悬臂状态下主体结构的抗倾覆计算主要是要计算出大悬 臂状态下主梁结构的不平衡弯矩。
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目录
一 概述 二 施工设计 三 施工控制 四 结语
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一、概述
矮塔斜拉桥(部分斜拉桥)
塔、梁、墩和索四种基本构件组成的组合体系桥。
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一、概述
结构特点:塔矮、梁刚、索集中
L/30~ L/50 L/30~L/50
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一、概述
三跨连续梁跨中弯矩及中间支座的负弯矩较大,而轴力为零。
使梁体所受弯矩减小,最有效的办法是减小梁的跨度,即增加支 点。三跨连续梁中增加4个支点,把三跨连续梁变成七跨连续梁, 梁体弯矩大大的降低。
0#块施工设计
施工设计的 主要内容
悬浇挂篮施工设计 主塔施工设计 边跨直线段施工设计
合龙设计
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二、施工设计
0#块施工设 计
施工的流程一般是:
搭设墩旁托架
安装临时支座
安装正式支座
整修锚固钢筋
安装底模
预压
节段施工
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二、施工设计
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二、施工设计
牛腿托架:墩高、桥墩刚度大
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二、施工设计
一般通过墩梁临时固接或者墩旁设临时支架来克服最大悬臂状态 下的不平衡力矩。
跨度内具有多点弹性支承的刚构。适合于独塔且墩高稍大、跨度 稍大的矮塔斜拉桥,双塔时需是柔性墩,否则温度附加力大。
优点: 结构刚度很大,主梁和塔柱挠度小,免除了大型支座又能满足悬 臂施工的稳定要求,是最适合用悬臂法施工的一种体系。 缺点: 主梁固结处负弯矩大,使固结处附近截面需要加大,而且动力性 能较差。
稳定设计的设计参数需通过对大悬臂状态的主梁进行稳定计算来 确定。
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二、施工设计
稳定设计以大悬臂状态下的结构稳定计算为依据。
1、大悬臂状态主体结构抗倾覆计算 (1)荷载取值 (2)最大不平衡弯矩计算 (3)稳定系数计算
2、墩梁固结主墩的安全性计算
3、稳定设计
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二、施工设计
(1)荷载的取值
W1—挂篮等自重
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一、概述
斜拉桥和梁桥的协作体系。 塔、梁、墩和索四种基本构件不同的结合方式将产生不同的结构 体系。
塔梁固结体系
三种主要结合方式
塔墩固结体系
塔墩梁固结体系
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一、概述
塔梁固结体系
塔与梁固结,塔墩分离,主梁一般在塔柱处设置固定支座,相当 于顶面用拉索加强的连续梁或悬臂梁。主梁的内力与挠度直接与索 塔的弯曲刚度比值有关。适用中、小跨度,应用最广。
优点:减小主梁中央段承受的轴向拉力;塔根弯矩较小;结构的 整体刚度较小,主梁和索塔中的温度内力也比较小 。
缺点:主梁在墩顶处转角位移导致塔柱倾斜,塔顶水平位移大; 显著增大主梁跨中挠度和边跨负弯矩;支座吨位大。
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一、概述
塔墩固结体系
塔墩固结、塔梁分离,在塔墩处主梁下设置竖向支承,是一种 具有多点弹性支承的连续梁。一般均设活动支座,以避免由于不对 称约束而导致不平衡温度变位,水平位移将由斜拉索制约。适用跨 度稍大、墩高较矮。
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一、概述
“矮塔斜拉桥特征参数” 的表达式为:
当a=40~50时,斜拉索对静荷载的荷载效应影响度均小于30%, 斜拉索的作用主要是改善主梁的受力,即体外预应力的作用,可以 界定为矮塔斜拉桥。
典型特征:主梁刚度大,设置斜拉索主要作用是改善主梁受力, 以适应更大的跨度,因此矮塔斜拉桥结构可认为是带有体外预应力 的梁桥。
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一、概述
矮塔斜拉桥既不是梁桥也不是传统的斜拉桥,力学行为介于两者 之间。
在量化指标方面,部分学者引入了矮塔斜拉桥“斜拉索荷载效应 影响度”的概念,定量分析矮塔斜拉桥斜拉索工作的实质,并提出 能综合反映矮塔斜拉桥结构及受力特征的参数-“矮塔斜拉桥特征 参数”。
用“矮塔斜拉桥特征参数”来区分矮塔斜拉桥和斜拉桥。