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桥梁建设2025年第04期:溇水河特大桥斜拉扣挂施工扣背索索力计算方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张小宇;马旭明;许蔚;温金龙;吴永红;

单位:昆明理工大学建筑工程学院;中铁大桥科学研究院有限公司;

摘要:溇水河特大桥为跨径310 m的钢桁架不对称两铰拱桥,采用斜拉扣挂法施工。若采用常规方法计算该桥扣背索索力,成拱线形偏差较大、成拱过程结构调整频繁。为提高成拱线形与目标线形吻合精度,避免施工过程中反复调索,提出大跨拱桥扣背索索力全程约束计算方法。该方法首先基于有限元法及影响矩阵法,考虑斜拉扣挂与扣塔、拱肋结构的耦合作用,推导出有索、无索结构变形与索力之间的关系;然后通过拱肋线形、塔偏及索力的施工全过程同时约束,构建全局最优索力调整非线性规划模型,求解符合目标线形要求的计算工况全局最优扣背索初拉力;最后采用无应力状态法和倒装迭代法,反推出实际施工工况扣背索初拉力。将该方法应用于溇水河特大桥施工控制,结果表明:该方法指导下,溇水河特大桥扣背索一次张拉到位;拱肋计算成拱线形与目标线形吻合度较高;大桥的线形、扣背索索力的实测值与理论值符合度较高,满足设计及规范要求。

关键词:拱桥;;斜拉扣挂法;;扣背索;;索力;;全程约束;;非线性规划模型

基金资助:国家自然科学基金项目(52369023)~~