地锚式城市景观悬索桥施工监控技术研究

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进入21世纪以来,我国的交通基础设施得到了空前的快速发展,在许多城市涌现出多种具有创新美、和谐美与协调美的造型新颖,风格独特的景观桥梁。悬索桥作为城市景观桥的主要选型之一,结构轻盈,桥形优美,具有极高的美学价值。城市景观悬索桥不同于传统的悬索桥,为了景观需要,其桥塔往往较传统悬索桥塔高,主缆的坡度较陡,这给实际施工造成了很大困难。基于此,阐述了悬索桥分类及其受力体系的特征,总结了城市景观桥的结构选型,并结合经南八路潮河大桥地锚式悬索桥实例工程,对地锚式悬索桥采用自锚式悬索桥体系转换施工方法进行监控。在监控实施之前,对主缆和索塔分别采用桥梁有限元软件MIDAS/Civil和ANSYS进行模拟分析;对塔柱及主梁线形和标高、应变进行监测,指导调索方案制订,并对整个施工过程桥梁结构的应力、索力、线形及温度等数据进行分析,得到如下主要结论:(1)索塔承台和锚碇等大体积混凝土的入模温度为26.3℃,凝结硬化过程中最高温度Tmax达到了70.1℃,养护过程中温度升高43.8℃,小于规范规定50℃,满足要求。(2)在索塔建设阶段,索塔各截面处于全截面受压状态,随着索塔混凝土节段浇筑施工的进行,塔根测试截面的压应力大体呈线性增加,与设计值误差在0.5MPa之内;体系转换过程中,索塔最大压应力为-7.4MPa,最大拉应力为1.862 MPa,与理论计算值吻合较好,满足施工规范和设计要求。(3)吊索张拉过程中,吊索实际测定拉力值与计算值吻合较好,二者之间误差较小;经过一期与成桥索力调整,成桥吊索内力与设计值最大偏差13.5%,全桥吊索内力分布较为均匀。(4)根据钢箱梁应力监控结果,主梁拉应力最大29MPa,压应力最大30MPa,无应力突变现象,施工过程安全。(5)潮河大桥的施工监测和控制实践表明,对索塔高度较高、主缆坡度较大的地锚式悬索桥,可以采用自锚式悬索桥体系转换施工方法。梁缆同时施工,节省工期。
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