【《某双索面双塔三跨斜拉桥施工阶段内力计算分析案例》2300字】

某双索面双塔三跨斜拉桥施工阶段内力计算分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u23969某双索面双塔三跨斜拉桥施工阶段内力计算分析案例 1117141.1施工阶段索力调整 1155231.1.1配束后索力 1207741.1.2施工索力 3213351.2时间依存性材料设置 4174141.3施工步骤 5104741.3.1施工阶段图示 5162161.3.2施工阶段设置 6120121.4未闭合配合力计算 82581.5主梁内力计算 9施工阶段索力调整配束后索力由于配束后，主梁将额外承受预应力钢束所带来的预压力作用，需对REF_Ref73634011\r\h第5章.5.25.2.5中的索力系数进行调整，其方式大致相同，调整结果如下表格STYLEREF1\s7SEQ表格\*ARABIC\s11索力系数表系数求解索力调整自重11二期11拉索154.458257.705拉索234.828657.435拉索365.504215.895拉索420.470831.895拉索515.47734.495拉索638.41829.205拉索727.922424.085拉索818.048314.825拉索917.83917.455拉索1011.486736.835拉索1148.551639.805拉索1253.839549.605拉索1356.835940.445拉索1453.01240.185拉索1553.95442.965拉索1636.557328.265拉索1749.61331.305拉索1816.02131.655拉索1934.622317.625拉索2041.709342.205预应力11重新调整索力后相应成桥阶段主梁弯矩图以及索力分布图如下：图STYLEREF1\s7SEQ图\*ARABIC\s11调索后主梁弯矩图图STYLEREF1\s7SEQ图\*ARABIC\s12调索后索力分布图施工索力运用倒拆分析所得的施工斜拉索张拉索力见下表：格STYLEREF1\s7SEQ表格\*ARABIC\s12施工最终张拉部分单元索力及对应索号的索力平均值（单位：KN）单元号I端内力(kN)J端内力(kN)索号平均值(kN)12082972.6737922960.941082B12968.95885412161210.6980811198.071391B21206.84566912241370.6859861357.276294B31365.79735212362360.5416532346.398281B42354.7656812442860.7622372845.885185B52854.17232512523302.613553287.064472B63295.31101812603139.8991973123.678094B73131.99357812682169.8415442152.948415B82161.41275112765481.0234935463.452173B95471.07819712845437.2643125419.0148B105426.02909412073312.6548243300.922114Z13311.55914112151094.2288231081.602134Z21091.46551212232314.5927812301.18309Z32310.73126512352329.6485882315.505216Z42324.4834812432285.1351572270.258106Z52278.83832312513506.1702583490.621181Z63499.02419212593211.733443195.512337Z73203.89611912673298.2598433281.366714Z83289.85621712754065.1078624047.536542Z94056.23312212833642.6079073624.358395Z103633.323318时间依存性材料设置对于混凝土结构来说，混凝土构件即使在不受力的作用下，其构件的体积也会随时间而缓慢缩小；混凝土受到长期存在的力的作用，也会随时间发生相应的缓慢形变。因此，收缩徐变作用对于混凝土结构具有很大影响。在本次设计中，可以设定时间依存性材料模拟混凝土的收缩徐变性质，使用软件内置功能进行模拟，并通过运算求得在混凝土材料收缩徐变作用下各个时间段产生的结构内力影响值，以及成桥后任意时间桥梁结构所承受的由混凝土收缩徐变所引起的次内力在软件中的操作步骤为。1.添加时间依存性材料：依据规范进行设置，所生成的10~3650天（十年）的徐变系数以及收缩应变变化趋势图，由于混凝土材料差异不大下面仅给出C55混凝土的基本趋势图：图STYLEREF1\s7SEQ图\*ARABIC\s13C55混凝土徐变、收缩系数函数2.添加材料抗压强度3.修改特性：选取混凝土单元，修改模型的构件理论厚度（可通过软件自动计算）。4.材料连接：将时间以存性材料赋予相应材料。施工步骤采用悬臂浇筑法进行施工（平衡对称施工），划分多个施工段，逐步施工成桥。节段划分划分见REF_Ref73635170\r\h第4章.4.24.2.5REF_Ref73635144\h主梁节段划分，部分施工阶段的图示及施工步骤如下。施工阶段图示1.桩基桥墩施工2.临时固结浇筑节段10~1313.浇筑主塔4.同步张拉索组15.梁段依次浇筑，索组同步张拉6.边跨合龙7跨中配重即将合龙8体系转换后铺装成桥图STYLEREF1\s7SEQ图\*ARABIC\s14施工步骤图施工阶段设置考虑到混凝土收缩徐变特性的时变效应，混凝土节段激活时设置材龄，并定义施工阶段时间，尤其在基础及合龙部分施工时间适当延长。表STYLEREF1\s7SEQ表格\*ARABIC\s13具体施工阶段步骤施工阶段施工内容未闭合配合力结构边界荷载1基础桩施工、主墩浇筑墩自重211、12支架浇筑11、12号梁段预应力310、13支架浇筑10、13号梁段4主塔浇筑塔柱及横梁临时固结5B1、Z1安装并同步张拉B1、Z1B1、Z1存在69、14浇筑9、14号梁段7B2、Z2安装并同步张拉B2、Z2B2、Z2存在88、15浇筑8、15号梁段9B3、Z3安装并同步张拉B3、Z3B3、Z3存在107、16浇筑7、16号梁段11B4、Z4安装并同步张拉B4、Z4B4、Z4存在126、17浇筑6、17号梁段13B5、Z5安装并同步张拉B5、Z5B5、Z5存在145、18浇筑9、14号梁段15B6、Z6安装并同步张拉B6、Z6B6、Z6存在164、19浇筑4、19号梁段17B7、Z7安装并同步张拉B7、Z7183、20浇筑3、20号梁段台、支座191支架浇筑1号梁段20B8、Z8安装并同步张拉B8、Z8B8、Z8存在21边跨配重边跨配重22边跨合龙浇筑9、14号梁段解除支座解跨配重存在2321浇筑21号梁段24B9、Z9安装并同步张拉B9、Z9B9、Z9存在2522浇筑22号梁段26B10、Z10安装并同步张拉B10、Z10B10、Z10存在27中跨配重中跨配重28中跨合龙浇筑23号梁段解除配重存在29体系转换弹性支座解除临时固结存在30二期//二期恒载存在31成桥//温度荷载、收缩徐变等未闭合配合力计算在运用有限元软件进行桥梁的正装分析时，所得到的各施工阶段及成桥后的内力情况，会因为结构体系差异，这种差异具体表现在：在正装分析过程中，合龙段仅考虑了自身重量，而未收到结构其它部分力的作用，如自重、索力等，忽略了合龙闭合力，这就导致了其分析结果与平衡状态分析的结果产生一定的差距。为实现不同分析方法结论的闭合，需要在施工过程中，对小位移分析考虑假想位移，通过以无应力长与索长度的关系进行计算，可通过考虑未闭合配合力，继而进行正装分析获得施工过程所需要施加的最终索力。部分单元未闭合配合力及最终索力如下：表STYLEREF1\s7SEQ表格\*ARABIC\s14拉索配合力数据索号示例单元初拉力(kN)未闭合配合力(kN)合计(kN)角度([deg])变形(m)B1012845445.82469.3425915.16224.6510.021B912764553.5455.6325009.13225.6880.019B812682501.5645.643147.1426.7970.024B712603610.5541.0354151.53528.6030.018B612523882.5650.6674533.16730.8340.02B512443351.5683.8544035.35433.650.018B412362660.5516.6863177.18637.1750.012B312241620.5-108.2651512.23541.889-0.002B212163179.572.9793252.47948.2950.001B112082564.567.2292631.72957.230.001Z1012835379.5106.3755485.87524.0750.005Z912755895.5-458.2625437.23825.316-0.019Z812675099.5-548.4454551.05526.797-0.021Z712594964.5-611.4284353.07228.603-0.021Z612515297.5-416.4174881.08330.834-0.013Z512434135.5-591.4263544.07433.65-0.016Z412354426.5-520.3133906.18737.175-0.012Z312233896.5-425.5353470.96541.889-0.009Z212153471.5-281.4793190.02148.295-0.005Z112073551.567.3563618.85657.230.001主梁内力计算在施工阶段中，主梁内力的大小最显著影响因素为施工进程，随着施工工作进度的不断推进，已浇筑的主梁承受的内力也逐步增加。为了对施工中各个阶段桥梁结构的变形和内力进行计算并且加以控制，进行正装分析并输出主梁在各个施工阶段所承受内力的包络图如下。图STYLEREF1\s7SEQ图\*ARABIC\s15最大弯矩包络图图STYLEREF1\s7SEQ图\*ARABIC\s16最小弯矩包络图图STYLEREF1\s7SEQ图\*ARABIC\s17最大轴力包络图图STYLEREF1\s7SEQ图