鋼絞線斜拉索索力控制研究
發(fā)布時間:2021-10-10 08:51
近年來,平行鋼絞線由于在生產(chǎn)、安裝、受力特性和經(jīng)濟性方面的優(yōu)勢,被越來越廣泛使用于斜拉索中。相對于平行鋼絲斜拉索而言,鋼絞線斜拉索在索力精細測試和控制上存在較大困難,因此,有必要對鋼絞線斜拉索在施工及運營過程中索力的控制進行深入分析研究。本文以湖南省益陽市西流灣大橋為工程背景,主要研究內(nèi)容如下:(1)對平行鋼絞線斜拉索施工方法及工藝進行詳細介紹,考慮斜拉索安裝時主梁同步施工所產(chǎn)生的永久荷載對索力的影響,對已有的斜拉索第一次張拉方法進行修正,使施工過程中斜拉索索力能夠與實際情況符合,降低施工所帶來的誤差。(2)選取西流灣大橋部分斜拉索為研究對象,運用Midas Civil軟件,建立了每根斜拉索與索套管的耦合模型,通過調(diào)整參數(shù)來模擬HDPE套管與鋼絞線斜拉索之間的接觸情況,分析不同接觸情況下索套管對斜拉索自振頻率的影響。(3)對于成橋后的鋼絞線斜拉索,由于外層HDPE套管已經(jīng)安裝到位,只能將加速度傳感器捆綁在HDPE套管上來測量振動頻率,無法直接測得內(nèi)部鋼絞線的振動頻率來進行索力計算,且以往都是在主梁端進行測量,測試結(jié)果并不是很準確,故本文提出一種新的測量方式,選取靠近斜拉索中間的斷面來進...
【文章來源】:湖南科技大學湖南省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
前支點掛籃構(gòu)造圖
-12-圖2.1前支點掛籃構(gòu)造圖Fig.2.1Structurechartsoffront-supportframe圖2.2前支點掛籃受力原理圖Fig.2.2Forcediagramoffront-supportframe圖2.2符號說明:圖中規(guī)定豎向力向上為正,力矩順時針為正;R1、R2、R3—分別為后錨桿,前錨桿以及水平止推支座所提供的豎向和水平方向的反力;W—斜拉索與主梁同步施工時掛籃上所產(chǎn)生的永久荷載;T—斜拉索的索力。三、前支點掛籃的施工步驟主要施工步驟如下:掛籃前移,按照指令表要求調(diào)模到位;待模板調(diào)整到位后將斜拉索與牽引系統(tǒng)進行連接,在掛索的過程中完成斜拉索第一次張拉;斜拉索第一次張拉后綁扎主梁鋼筋,綁扎完畢后澆筑待澆梁段一半混凝土;接著進行斜拉索第二次張拉;第二次張拉完畢后澆筑剩下的另外一半混凝土;待混凝土達到設(shè)計強度后,然后對主梁的預(yù)應(yīng)力鋼絞線進行張拉;轉(zhuǎn)移錨固,進行掛籃體系轉(zhuǎn)換;然后對鋼絞線斜拉索進行第三次張拉,最后進行錨固。
-13-2.2.2斜拉索初張拉方法的補充對于平行鋼絞線斜拉橋,在斜拉索掛索的過程中,為了提高施工進度,往往前支點掛籃上會進行同步施工,同步施工的主要工作內(nèi)容便是主梁鋼筋的綁扎以及預(yù)應(yīng)力鋼絞線的布設(shè)和一些永久預(yù)埋件的安裝。在斜拉橋建設(shè)前期,由于靠近主塔的斜拉索直徑較小,其鋼絞線的根數(shù)數(shù)量比較少,因此鋼絞線的掛設(shè)比較快,掛籃上同步施工時所產(chǎn)生的永久荷載對索力的影響比較小,可以忽略不考慮。但是,在斜拉橋建設(shè)的中后期,斜拉索的直徑越來越大,其鋼絞線的根數(shù)越來越多,這種情況便會導致鋼絞線的掛設(shè)進度遠遠落后于掛籃上主梁的施工進度,更有甚者當主梁的鋼筋綁扎完畢后,一些永久預(yù)埋件安裝到位后,斜拉索的掛設(shè)工作還遠遠沒完成,若此時斜拉索還是按照監(jiān)控指令表所提供的理論初張拉索力進行張拉明顯是錯誤的;在鋼筋等永久荷載安裝到位后,其索力理論上是要比理論初張拉索力要大,下面對永久荷載對索力的影響大小進行計算探討。如圖2.2所示,分析掛籃的受力結(jié)構(gòu)可知:假定永久荷載的大小為W,因為掛籃軸向變形較小,故忽略掛籃的軸向變形,運用力法建立如下方程:在只有W作用時,對R2點取矩求R1,豎直方向力平衡求R2,水平方向力平衡求R3,rw1LWLR=,()rwr2LWLWLR+=,R3=0(2—6)W作用下的彎矩圖MW如下:圖2.3W作用下結(jié)構(gòu)的彎矩圖Fig.2.3BendingmomentdiagramundertheactionofW當在T的位置豎直方向作用荷載為1的力時,其彎矩圖MT如下:圖2.4單位力作用下結(jié)構(gòu)的彎矩圖Fig.2.4Bendingmomentdiagramundertheactionofunitforce
【參考文獻】:
期刊論文
[1]越南高嶺大橋平行鋼絞線斜拉索張拉力均勻性控制[J]. 薛志國,張冬,曾丁. 公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版). 2019(02)
[2]基于概率統(tǒng)計學的中空鋼絞線索力測量方法[J]. 趙澤文,李東平,王波. 預(yù)應(yīng)力技術(shù). 2017(04)
[3]帶HDPE外殼鋼絞線斜拉索索力測試研究[J]. 劉大洋,何曉琴. 重慶交通大學學報(自然科學版). 2017(09)
[4]鋼絞線斜拉索索力監(jiān)測與應(yīng)用[J]. 王先麗. 公路工程. 2016(04)
[5]平行鋼絞線斜拉索單股首次張拉力計算方法研究及ExcelVBA程序編制[J]. 任明飛,袁波,王科. 城市道橋與防洪. 2016(08)
[6]平行鋼絞線斜拉索索力測試方法評價[J]. 張卓杰,王榮輝,甄曉霞,劉新歡,韓曉成. 橋梁建設(shè). 2016(02)
[7]基于非接觸攝影測量的拉索索力測試[J]. 晏班夫,陳澤楚,朱子綱. 湖南大學學報(自然科學版). 2015(11)
[8]基于振動頻率法和優(yōu)化功能的斜拉索索力測試研究[J]. 閆維明,許曉建,李勇,陳彥江. 公路交通科技. 2015(11)
[9]鋼絞線斜拉索施工階段索力監(jiān)測研究[J]. 毛建平,覃樂勤. 西部交通科技. 2015(09)
[10]平行鋼絞線索力測試的參數(shù)識別方法[J]. 吳霄,肖汝誠. 江蘇大學學報(自然科學版). 2015(05)
博士論文
[1]基于光纖光柵傳感原理的橋梁索力測試方法研究與應(yīng)用[D]. 李盛.武漢理工大學 2009
[2]PC斜拉橋的施工監(jiān)測[D]. 王衛(wèi)鋒.華南理工大學 2000
碩士論文
[1]平行鋼絞線索的精確量測分析[D]. 常誠.長安大學 2015
[2]基于頻率法的平行鋼絞線斜拉索索力測試研究[D]. 趙云鵬.鄭州大學 2013
[3]基于頻率法的斜拉索索力測量[D]. 孫江波.北京林業(yè)大學 2012
[4]基于彈性形變的拉索索力測量方法及裝置研究[D]. 王菁.重慶交通大學 2012
[5]正弦激振頻率法測定在役拉索索力研究[D]. 高哲.遼寧工程技術(shù)大學 2012
[6]考慮減振器影響的斜拉索索力測試研究[D]. 陳慶志.湖南大學 2010
[7]頻率法測定斜拉索索力若干問題的研究[D]. 羅勛.西南交通大學 2009
[8]基于頻率法的索力測試方法及索的損傷研究[D]. 鄭燦.浙江大學 2008
[9]基于頻率法的拉索索力自動測量技術(shù)研究[D]. 張亮.重慶大學 2008
[10]考慮參數(shù)振動影響的斜拉索索力及索力測試研究[D]. 劉青.哈爾濱工業(yè)大學 2007
本文編號:3428055
【文章來源】:湖南科技大學湖南省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
前支點掛籃構(gòu)造圖
-12-圖2.1前支點掛籃構(gòu)造圖Fig.2.1Structurechartsoffront-supportframe圖2.2前支點掛籃受力原理圖Fig.2.2Forcediagramoffront-supportframe圖2.2符號說明:圖中規(guī)定豎向力向上為正,力矩順時針為正;R1、R2、R3—分別為后錨桿,前錨桿以及水平止推支座所提供的豎向和水平方向的反力;W—斜拉索與主梁同步施工時掛籃上所產(chǎn)生的永久荷載;T—斜拉索的索力。三、前支點掛籃的施工步驟主要施工步驟如下:掛籃前移,按照指令表要求調(diào)模到位;待模板調(diào)整到位后將斜拉索與牽引系統(tǒng)進行連接,在掛索的過程中完成斜拉索第一次張拉;斜拉索第一次張拉后綁扎主梁鋼筋,綁扎完畢后澆筑待澆梁段一半混凝土;接著進行斜拉索第二次張拉;第二次張拉完畢后澆筑剩下的另外一半混凝土;待混凝土達到設(shè)計強度后,然后對主梁的預(yù)應(yīng)力鋼絞線進行張拉;轉(zhuǎn)移錨固,進行掛籃體系轉(zhuǎn)換;然后對鋼絞線斜拉索進行第三次張拉,最后進行錨固。
-13-2.2.2斜拉索初張拉方法的補充對于平行鋼絞線斜拉橋,在斜拉索掛索的過程中,為了提高施工進度,往往前支點掛籃上會進行同步施工,同步施工的主要工作內(nèi)容便是主梁鋼筋的綁扎以及預(yù)應(yīng)力鋼絞線的布設(shè)和一些永久預(yù)埋件的安裝。在斜拉橋建設(shè)前期,由于靠近主塔的斜拉索直徑較小,其鋼絞線的根數(shù)數(shù)量比較少,因此鋼絞線的掛設(shè)比較快,掛籃上同步施工時所產(chǎn)生的永久荷載對索力的影響比較小,可以忽略不考慮。但是,在斜拉橋建設(shè)的中后期,斜拉索的直徑越來越大,其鋼絞線的根數(shù)越來越多,這種情況便會導致鋼絞線的掛設(shè)進度遠遠落后于掛籃上主梁的施工進度,更有甚者當主梁的鋼筋綁扎完畢后,一些永久預(yù)埋件安裝到位后,斜拉索的掛設(shè)工作還遠遠沒完成,若此時斜拉索還是按照監(jiān)控指令表所提供的理論初張拉索力進行張拉明顯是錯誤的;在鋼筋等永久荷載安裝到位后,其索力理論上是要比理論初張拉索力要大,下面對永久荷載對索力的影響大小進行計算探討。如圖2.2所示,分析掛籃的受力結(jié)構(gòu)可知:假定永久荷載的大小為W,因為掛籃軸向變形較小,故忽略掛籃的軸向變形,運用力法建立如下方程:在只有W作用時,對R2點取矩求R1,豎直方向力平衡求R2,水平方向力平衡求R3,rw1LWLR=,()rwr2LWLWLR+=,R3=0(2—6)W作用下的彎矩圖MW如下:圖2.3W作用下結(jié)構(gòu)的彎矩圖Fig.2.3BendingmomentdiagramundertheactionofW當在T的位置豎直方向作用荷載為1的力時,其彎矩圖MT如下:圖2.4單位力作用下結(jié)構(gòu)的彎矩圖Fig.2.4Bendingmomentdiagramundertheactionofunitforce
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期刊論文
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碩士論文
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[7]頻率法測定斜拉索索力若干問題的研究[D]. 羅勛.西南交通大學 2009
[8]基于頻率法的索力測試方法及索的損傷研究[D]. 鄭燦.浙江大學 2008
[9]基于頻率法的拉索索力自動測量技術(shù)研究[D]. 張亮.重慶大學 2008
[10]考慮參數(shù)振動影響的斜拉索索力及索力測試研究[D]. 劉青.哈爾濱工業(yè)大學 2007
本文編號:3428055
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