秦順全院士的_無應力狀態(tài)法_大跨度橋梁的設計方法

1、分階段成形結構無應力狀態(tài)法秦順全秦順全20102010年年3 3月月跨越天塹 超越自我中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD1 1、研究背景、研究背景 現代的大跨度橋梁幾乎均采用分階段成形的施工方法。現代的大跨度橋梁幾乎均采用分階段成形的施工方法。 中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.

2、LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD傳統的分階段施工橋梁結構分析傳統的分階段施工橋梁結構分析: : 假定每個施工階段是一次成形假定每個施工階段是一次成形，用荷載的，用荷載的增量增量計算計算內力和位移的增量，逐階段累加內力和位移的增量，逐階段累加 正裝計算正裝計算 對于斜拉橋，成橋恒載狀態(tài)是預先指定的，要求由對于斜拉橋，成橋恒載狀態(tài)是預先指定的，要求由成橋狀態(tài)成橋狀態(tài)去尋找去尋找中間施工過程中間施工過程 倒退分析倒退分析 KP（1 1）特點：特點：恒載施加在不斷變化的結構體系上，恒載施加在不斷變化的結構體系上， 后續(xù)單元安裝

3、時，結構上已有變形存在！后續(xù)單元安裝時，結構上已有變形存在！NNNNNN針對一次針對一次成形結構成形結構中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD增量累加增量累加 不同的施工過程產生不同的施工過程產生不同的內力和位移不同的內力和位移 橋梁規(guī)模和結構復雜程度增加，橋梁規(guī)模和結構復雜程度增加， “與過程相關與過程相關”方法不完方法不完全適應工程的需要：全適應工程的需要： 1 1）施工）施工“過程

4、過程”大量增加，尋找和大量增加，尋找和控制控制“過程過程”難度加大難度加大 2 2）工程的）工程的“又好又快又好又快”建設，提出了多工序并行作業(yè)的要求，傳統建設，提出了多工序并行作業(yè)的要求，傳統 方法無法實現方法無法實現 19891989年開始研究新的方法，探求年開始研究新的方法，探求“與過程相關與過程相關”的實質！的實質！若干中間狀態(tài)若干中間狀態(tài)成橋狀態(tài)成橋狀態(tài)倒拆示意倒拆示意N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N 總內力和總位移與過程相關！總內力和總位移與過程相關！中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJ

5、OR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD整體支架施工整體支架施工 （一次成形）（一次成形）123m123m83m83m中孔合龍段2m36m50m36m012311012345678910012345671101234567891001234567中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING

6、GROUP CO.LTD節(jié)段施工，先合龍邊跨，再合龍中跨節(jié)段施工，先合龍邊跨，再合龍中跨 中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD節(jié)段施工，先合龍中跨，再合龍邊跨節(jié)段施工，先合龍中跨，再合龍邊跨中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE

7、 ENGINEERING GROUP CO.LTD123m123m83m83m中孔合龍段2m36m50m36m012311012345678910012345671101234567891001234567各種施工方法成橋狀態(tài)對比（各種施工方法成橋狀態(tài)對比（I I）施工方法邊跨中彎矩中支點彎矩中跨中彎矩中跨中撓度整體支架施工795.651933.061186.9418.2節(jié)段施工，邊跨先合龍446.343074.6445.3635.2節(jié)段施工，中跨先合龍335.363518.58398.58 12.8不同的施工方法和過程，結果不同不同的施工方法和過程，結果不同中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集

8、團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD頂推法施工頂推法施工分階段施工 多次體系轉換中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD123m123m83m83m中孔合龍段2m36m50m36m01231101234567891

9、0012345671101234567891001234567各種施工方法成橋狀態(tài)對比（各種施工方法成橋狀態(tài)對比（IIII）施工方法邊跨中彎矩中支點彎矩中跨中彎矩中跨中撓度整體支架施工795.651933.061186.9418.2節(jié)段施工，邊跨先合龍446.343074.6445.3635.2節(jié)段施工，中跨先合龍335.363518.58398.58 12.8頂推施工795.651933.061186.9418.2不完全與施工形成過程有關！與什么有關？中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.L

10、TDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD 如果有條件保證每個構件單元無應力時的幾何參數一致，如果有條件保證每個構件單元無應力時的幾何參數一致，則不同的施工方法和過程最終的內力和線形完全相同！則不同的施工方法和過程最終的內力和線形完全相同！單元怎樣安裝單元怎樣安裝 合龍單元怎樣安裝？合龍單元怎樣安裝？與構件單元無應力（應力釋放）時的幾何參數有關！123m123m83m83m中孔合龍段2m36m50m36m012311012345678910012345671101234567891001234567中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局

11、集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD傳統的鋼梁架設方法：傳統的鋼梁架設方法：控制構件單元的控制構件單元的實際幾何狀態(tài)實際幾何狀態(tài)中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD無應力狀態(tài)控制法：無應力狀態(tài)控制法： 198

12、91989年開始研究年開始研究,1992,1992年公開發(fā)表了第一篇論文，年公開發(fā)表了第一篇論文，19931993年年在武漢長江二橋施工中應用在武漢長江二橋施工中應用, ,至目前已在國內外至目前已在國內外3030余座大跨度橋余座大跨度橋上成功應用。上成功應用。 20092009年度國家科技進步二等獎年度國家科技進步二等獎控制橋梁構件單元的幾何尺寸無應力狀態(tài)控制法控制橋梁構件單元的幾何尺寸無應力狀態(tài)控制法 ! ! ？用構件單元的無應力狀態(tài)量建立起橋梁建造中的過程狀態(tài)用構件單元的無應力狀態(tài)量建立起橋梁建造中的過程狀態(tài)與過程狀態(tài)之間，過程狀態(tài)和最終狀態(tài)的聯系？與過程狀態(tài)之間，過程狀態(tài)和最終狀態(tài)的聯系

13、？ 探求與探求與過程相關過程相關的實質！的實質！中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD2 2、無應力狀態(tài)控制法基本原理、無應力狀態(tài)控制法基本原理567321N3N2 N1N3N2N1無應力狀態(tài)量：無應力狀態(tài)量： 構件單元應力完全釋放后的幾何參數構件單元應力完全釋放后的幾何參數 （主要包括：長度、曲率（主要包括：長度、曲率, ,扭轉角等）扭轉角等） KP 結構的分析方法：結構的分析方法：針

14、對一次成形 ！中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD123567N3 N2 N1N1 N2 N3123567N3 N2 N1N1 N2 N3123567N2 N1N1 N22356N2 N1N1 N235N1N1 1111111KNFF 222212212KNFFF 333323323KNFFF0 勢能平衡條件：勢能平衡條件： 2212KNN 33123KNNN中鐵大橋局集團有限公司中鐵

15、大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD最終狀態(tài)單元最終狀態(tài)單元i,ji,j的軸向變形：的軸向變形：0jiluull 0l2EA2Ull軸向20()2jiEAuulll為構件單元的無應力長度。為構件單元的無應力長度。 單元的應變能包括彎曲應變能和軸向應變能單元的應變能包括彎曲應變能和軸向應變能軸向應變能軸向應變能: :567321200 200 200 200 200 200 567321200 200 200 2

16、00 200 200 中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDuiiYvilijEIX( )iujjvj( )j特點：與坐標系的選擇無關特點：與坐標系的選擇無關單元無應力曲率：單元無應力曲率：22332ijiijKvvlll22332jijijKvvlll單元曲率：無應力曲率：中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEER

17、ING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD jiiKKK xKxl jiiKKK xKxl 同樣有：同樣有： 用單元兩端節(jié)點的位移來表示單元幾何曲率：用單元兩端節(jié)點的位移來表示單元幾何曲率：22332ijiijKvvlll22332jijijKvvlll 00ijKK和022332ijiijiKvvllKl022332jijijjKvvllKl設單元設單元i,ji,j端無應力時的曲率為端無應力時的曲率為 中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE E

18、NGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD彎曲應變能：彎曲應變能： 2220EI26liijjEIlUKx dxKKKK 彎曲0 中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD分階段成形結構新的平衡方程分階段成形結構新的平衡方程： 0KPL 000000000000000ijijiijijj

19、EAEIllcKKsllEAEIllsKKcllKEILEAEIllcKKsllEAEIllsKKcllKEI D2222332332222233233222121261212612126121266646EAEIEAEIEIEAEIEAEIEIcscsscscssllllllllllEAEIEAEIEIEAEIEAEIEIcsscccssccllllllllllEIEIEIsclll222222332332222233233262121261212612126121266EIEIEIsclllEAEIEAEIEIEAEIEAEIEIcscsscscssllllllllllEAEIEAEIEI

20、EAEIEAEIEIcsscccssccllllllllll222262664EIEIEIEIEIEIscscllllll 中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD 0KPL 廣義荷載廣義荷載L L0 0確定確定與過程無關！與過程無關！任意階段的總內力和總位移任意階段的總內力和總位移并不涉及其它施工階段并不涉及其它施工階段過程相關！過程相關！單元的無應力長度和曲率單元的無應力長度和曲率實質

21、！實質！ 總位移總位移非位移增量非位移增量 考慮單元的無應力狀態(tài)量，內力和位移考慮單元的無應力狀態(tài)量，內力和位移與結構成形過程無關！與結構成形過程無關！ 首次從理論上解決了過程狀態(tài)與成橋狀態(tài)之間的關系問題！首次從理論上解決了過程狀態(tài)與成橋狀態(tài)之間的關系問題！ 567321N3N2 N1N3N2N1PN1N2N3中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD123567N3 N2 N1N1 N2

22、N3123567N3 N2 N1N1 N2 N3123567N2 N1N1 N22356N2 N1N1 N235N1N1(1)(2)(3)(4)(5) 2212KNN 33123KNNN 221202KNNL 3313320KNNLN 平衡條件！平衡條件！ 一次成形結構一次成形結構 L L0 0=0=0中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD 0KPL分階段施工的橋梁結構的內力和位移由四個

23、因素唯一確定：分階段施工的橋梁結構的內力和位移由四個因素唯一確定：外荷載外荷載 、結構體系、結構體系 、支承邊界條件、單元無應力長度和曲率支承邊界條件、單元無應力長度和曲率無應力狀態(tài)控制法原理一：無應力狀態(tài)控制法原理一： 一定的外荷載、結構體系、支承邊界條件、單元的無應一定的外荷載、結構體系、支承邊界條件、單元的無應力狀態(tài)量組成的結構，其對應的結構內力和位移是唯一的，與力狀態(tài)量組成的結構，其對應的結構內力和位移是唯一的，與結構的形成過程無關。結構的形成過程無關。中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP

24、CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD 1011KPL 2022KPL荷載變化：荷載變化： 單元的無應力長度和無應力曲率不變單元的無應力長度和無應力曲率不變荷載變化：荷載變化：P1P2 12010201020102120KPPLLLLLL 1212KPP無應力狀態(tài)量是結構本身的一個固有量無應力狀態(tài)量是結構本身的一個固有量要改變單元的無應力長度和無應力曲率必須對構件單元的要改變單元的無應力長度和無應力曲率必須對構件單元的“外形外形”有實質有實質的的“物理物理”改變。改變。P1P1P1P1P2P2P2P2中鐵大橋局集團有限

25、公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD10201220()()SSTSEA567321200 200 200 200 200 200 000000010000000ijijnijijijjEAEIllcKKsllEAEIllsKKcllKEIKPEAEIllcKKsllEAEIllsKKcllKEI單元的無應力長度改變：單元的無應力長度改變： 唯一對應一個單元軸力的變化唯一對應一個單元軸力的變化 工程實際

26、中，單元的無應力曲率只有在安裝時控制，后期難以調工程實際中，單元的無應力曲率只有在安裝時控制，后期難以調整。單元的無應力長度有些情況下可以在過程中調整，如斜拉橋中的整。單元的無應力長度有些情況下可以在過程中調整，如斜拉橋中的調索。調索。無應力狀態(tài)控制法原理二：無應力狀態(tài)控制法原理二： 結構單元的內力和位移隨著結構的加載、體結構單元的內力和位移隨著結構的加載、體 系轉換和斜拉索的張拉而變化，斜拉索的無應系轉換和斜拉索的張拉而變化，斜拉索的無應 力長度只有人為地調整才會發(fā)生變化；當荷載力長度只有人為地調整才會發(fā)生變化；當荷載 和結構體系一定時，斜拉索無應力長度的變化和結構體系一定時，斜拉索無應力長

27、度的變化 必然唯一地對應一個單元索力的變化。必然唯一地對應一個單元索力的變化。中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD 0KPL 0L不同的施工過程產生不同的不同的施工過程產生不同的 KP與過程無關！與過程無關！控制好控制好 分階段施工橋梁所有問題都迎刃而解了！分階段施工橋梁所有問題都迎刃而解了！ 0L567321200 200 200 200 200 200 567321200 200

28、200 200 200 200 567321200 200 200 200 5632200 200 200 200 200 200 索力與索力的關系：索力與索力的關系： 解決過程中調索的問題。解決過程中調索的問題。中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD3 3、無應力狀態(tài)控制法的工程應用、無應力狀態(tài)控制法的工程應用 （1 1）預制制造誤差對結構內力和線形的影響估計）預制制造誤差對結構內力和

29、線形的影響估計 （2 2）斜拉橋安裝計算）斜拉橋安裝計算 （3 3）施工過程溫度與臨時荷載影響的過濾）施工過程溫度與臨時荷載影響的過濾 （4 4）斜拉橋施工中的同步作業(yè)問題）斜拉橋施工中的同步作業(yè)問題 （5 5）鋼絞線斜拉索的掛設張拉）鋼絞線斜拉索的掛設張拉 （6 6）主梁預制線形）主梁預制線形 （7 7）鋼梁架設）鋼梁架設 （8 8）懸索橋架設）懸索橋架設 （9 9）結構參數的識別和狀態(tài)調整）結構參數的識別和狀態(tài)調整中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMA

30、JOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD 在工程實踐中，在工程實踐中，利用平衡方程，可以利用平衡方程，可以分析單元無應力狀態(tài)分析單元無應力狀態(tài)量偏差對橋梁結構內量偏差對橋梁結構內力和線形的影響力和線形的影響。京滬高速南京大勝關大橋 0LPK 京滬高速鐵路南京大勝關大橋的實踐表明，與其他計算參數相比，京滬高速鐵路南京大勝關大橋的實踐表明，與其他計算參數相比，構件制造長度偏差是產生線形和內力偏差的主要因素。構件制造長度偏差是產生線形和內力偏差的主要因素。 （1 1）預制制造誤差對結構內力和線形的影響）預制制造誤差對結構內力和線形的影響中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集

31、團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD 倒退分析法：倒退分析法：狀態(tài)（狀態(tài)（6 6）狀態(tài)（狀態(tài)（5 5）狀態(tài)（狀態(tài)（4 4）狀態(tài)（狀態(tài)（3 3） 無應力狀態(tài)控制法：無應力狀態(tài)控制法：用無應力狀態(tài)量作為控制參數，用無應力狀態(tài)量作為控制參數，直接求解直接求解 中間過程狀態(tài)（中間過程狀態(tài)（3 3）的內力和位移。）的內力和位移。 （2)2)斜拉橋安裝計算斜拉橋安裝計算N N N N N N N N N N N N N N N N

32、 N N N N N N 0KPL （6 6） （5 5） （4 4） （3 3） （2 2） （1 1） 優(yōu)點：優(yōu)點：節(jié)約計算工作量節(jié)約計算工作量50%50%以上；應變能力強：以上；應變能力強： 狀態(tài)（狀態(tài)（5)5)（4 4）有變化時，對狀態(tài)（）有變化時，對狀態(tài)（3 3）無影響。）無影響。要計算中間狀態(tài)內力和位移（如過程要計算中間狀態(tài)內力和位移（如過程 3 3 ）：）：中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING G

33、ROUP CO.LTD123567N3 N2 N1N1 N2 N3123567N3 N2 N1N1 N2 N3123567N2 N1N1 N22356N2 N1N1 N235N1N1斜拉索掛設時的張拉：索力控制（溫度影響問題）斜拉索掛設時的張拉：索力控制（溫度影響問題） 后期調整：索長差（撥出量）后期調整：索長差（撥出量）混凝土結構收縮徐變：改變的是單元的無應力長度和曲率混凝土結構收縮徐變：改變的是單元的無應力長度和曲率 理論計算時迭代解決理論計算時迭代解決 閉合問題，預抬標高與預制外形閉合問題，預抬標高與預制外形中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJO

34、R BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD “理論計算理論計算”到到 “ “實際操作實際操作”? ?施工階段監(jiān)控測試與調整：施工階段監(jiān)控測試與調整：索力、線形測試 在凌晨日出前進行，避免日照的影響，同步測試結構溫度和調查記錄橋上臨時荷載。溫度和臨時荷載標準化處理設計條件下的索力、線形下階段調整方案制定調整方案的實施溫度、臨時荷載？（3 3）施工過程溫度與臨時荷載影響的過濾）施工過程溫度與臨時荷載影響的過濾 斜拉索索力和主梁的安裝高程是在設計溫度條件下的計算值。斜拉索索力

35、和主梁的安裝高程是在設計溫度條件下的計算值。16.7 C 5000kN25.0 C 5100kN ? 4900kN ? ？ C ？中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD傳統做法傳統做法：澆筑澆筑1/21/2混凝土時增加一次調索。混凝土時增加一次調索。問問 題題：混凝土澆筑數量估計偏差影響索力精度；混凝土澆筑數量估計偏差影響索力精度； 中斷混凝土澆筑，施工風險大。中斷混凝土澆筑，施工風險大

36、。CnCn - 1Cn - 2CnCn - 1Cn - 2CnCn-1Cn-2 a a）節(jié)段混凝土澆筑前狀態(tài)）節(jié)段混凝土澆筑前狀態(tài) b b）節(jié)段混凝土澆筑）節(jié)段混凝土澆筑1/21/2狀態(tài)狀態(tài)c c）節(jié)段混凝土澆筑完成狀態(tài)）節(jié)段混凝土澆筑完成狀態(tài)(4)(4)斜拉橋施工中的同步作業(yè)問題斜拉橋施工中的同步作業(yè)問題中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD狀態(tài)狀態(tài)( (a a)-)-狀態(tài)狀態(tài)( (c

37、 c):):荷載變化索力調整荷載變化索力調整567321200 200 200 200 200 200 567321200 200 200 200 (a)初狀態(tài)圖3 (a)(a)狀態(tài)：狀態(tài)： KKa a=P=Pa a+L+L0a0a (4) (4) (b) (b)狀態(tài)：狀態(tài)： KKb b=P=Pb b+L+L0b0b (5) (5) ? ? (c) (c)狀態(tài)：狀態(tài)： KKc c=P=Pc c+L+L0c0c (6) (6)式式(4)-(4)-式式(6) K (6) K c ca a P Pc cP Pa a + L + L0c0c -L -L0a0a (7) (7)由式由式(7)(7)可以看

38、出：可以看出： 不論經歷如何的過程狀態(tài)(b) ，只要 PcPa 、L0c -L0a 確定，最終狀態(tài)(c)的內力和位移都是唯一的。 解決工程實際中索力變化交叉影響，荷載變動影響索力等問題！解決工程實際中索力變化交叉影響，荷載變動影響索力等問題！567321? 200 200 ? 200 200 (b)過程狀態(tài)(c) 終狀態(tài)中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD斜拉橋調索可與斜拉橋調索可與吊

39、機、掛籃移動吊機、掛籃移動 模板安裝模板安裝 鋼筋綁扎鋼筋綁扎 橋面二恒施工等橋面二恒施工等并行作業(yè)！并行作業(yè)！多根拉索索力調整多根拉索索力調整中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD(5)(5)鋼絞線斜拉索的掛設張拉鋼絞線斜拉索的掛設張拉理論計算的斜拉索索力是整根索力理論計算的斜拉索索力是整根索力鋼絞線斜拉索是由若干單根掛設的鋼絞線組成鋼絞線斜拉索是由若干單根掛設的鋼絞線組成施工中怎樣施

40、工中怎樣確定單根鋼絞線的張拉力確定單根鋼絞線的張拉力？中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTD0l0l“等張力法” 首根鋼絞線張拉力怎樣確定？縮短錨頭長度長度無應力狀態(tài)法：無應力狀態(tài)法：整索無應力長度長度單根鋼絞線的張拉力應是其無應力長度等于時的張拉力單根鋼絞線的張拉力應是其無應力長度等于時的張拉力中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRID

41、GE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDij（6 6）主梁預制線形）主梁預制線形依據無應力狀態(tài)法依據無應力狀態(tài)法的基本原理，的基本原理，EIMKKiii10EIMKKjjj10EANll01iK1jKl是成橋狀態(tài)節(jié)段的長度和曲率是成橋狀態(tài)節(jié)段的長度和曲率則節(jié)段的無應力長度和曲率為：則節(jié)段的無應力長度和曲率為：主梁節(jié)段的預制線形應是該節(jié)段成橋狀態(tài)的無應力外形。主梁節(jié)段的預制線形應是該節(jié)段成橋狀態(tài)的無應力外形。中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEM

42、AJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDl2il1jl0)233(220jiijillvvlK)233(220jijijllvvlKijvv0_2)2(2ijiKlll0_2)2(2jjiKlll)2(600jiiKKl)2(600jijKKl節(jié)段預制時單元平放：節(jié)段預制時單元平放： 解得：解得： 中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHON

43、GTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDijiuiuijij成橋線型是設定曲線時：成橋線型是設定曲線時：122(332)ijiijKvvlll122(332)jijijKvvlll成橋線型是預制拱度的一系列離散的高程數值時：成橋線型是預制拱度的一系列離散的高程數值時：節(jié)段曲率需用樣條插值的方法來推算。節(jié)段曲率需用樣條插值的方法來推算。1111636iiiiiiillllKKK+-+111iiiiiiyyyyll+-+-=-邊界條件邊界條件? ?中鐵大橋局集團有限公司中鐵大橋局集團有限公司CHINA ZHONGTIEMAJOR BRIDGE ENGINEERING GROUP CO.LTDCHINA ZHO