西寧文匯橋為主跨158m雙塔混凝土自錨式懸索橋,采用"先梁后纜"法施工,加勁梁采用逐節(jié)段支架現(xiàn)澆法施工。該橋加勁梁體系轉(zhuǎn)換原方案為三輪吊索張拉,由于原方案施工周期長、施工措施費用高,提出將原方案優(yōu)化為兩輪吊索張拉（優(yōu)化方案）。為分析優(yōu)化方案的優(yōu)化效果,采用MIDAS Civil軟件建立全橋有限元模型,分析優(yōu)化前、后2種體系轉(zhuǎn)換方案的結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形。結(jié)果表明:與原方案相比,優(yōu)化方案在第1輪吊索張拉時,吊索的豎向位移均在控制界限范圍內(nèi),無需臨時接長,可節(jié)省施工成本;主纜和索鞍間的抗滑移安全系數(shù)和橋塔應(yīng)力均變化平穩(wěn),簡化了計算分析過程;優(yōu)化方案可以減少一輪吊索張拉,并在纜索架設(shè)階段進行部分二期恒載施工,提高了施工效率。 

【文章來源】：橋梁建設(shè). 2020年03期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

西寧文匯橋總體布置

通過有限元分析得到第1輪張拉時吊索的豎向位移，結(jié)果見圖3。由于結(jié)構(gòu)的對稱性，圖中僅列出一半吊索的豎向位移。圖3中以吊索由空纜至成橋豎向位移為基準，當?shù)跛髀菽干暇壟c錨杯上緣平齊時，設(shè)定為控制上限；當?shù)跛髀菽赶戮壟c錨杯下緣平齊時，設(shè)定為控制下限。由圖3可知：

為分析文匯橋加勁梁體系轉(zhuǎn)換方案的優(yōu)化效果，采用有限元軟件MIDAS Civil建立全橋模型（圖2）進行體系轉(zhuǎn)換數(shù)值仿真分析。模型中，橋塔和加勁梁均采用梁單元模擬，主纜采用桁架單元模擬，吊索采用索單元模擬[9]。梁、塔采用彈性連接，以成橋狀態(tài)下主纜在索鞍的切點位置為節(jié)點，通過建立剛臂單元來模擬索鞍[10]。為模擬索鞍滑移、頂推，在塔頂建立A、B兩點。其中，A點為空纜狀態(tài)下索鞍圓心點位置，B點為橋塔中心位置，A、B兩點通過主從約束和剛臂2種方式連接。當計算“中跨中段”吊索張拉時，鈍化A、B兩點間的剛臂，索鞍處于順橋向滑移狀態(tài)；當計算索鞍頂推時，鈍化剛臂并賦予A點強制水平位移；當“中跨中段”吊索張拉完成后，索鞍到達成橋位置，安裝A、B兩點間剛臂。為了預(yù)估混凝土徐變效應(yīng)對結(jié)構(gòu)的長期影響，制定合理的成橋狀態(tài)，以此為有限元模擬的目標函數(shù)，根據(jù)文匯橋?qū)嶋H施工情況，計算出塔、梁預(yù)拱度和吊索索力調(diào)整值�？紤]到冬休，橋塔、加勁梁的加載齡期分別按180d、150d計，徐變效應(yīng)終止時間按10 000d計。根據(jù)成橋主纜分段懸鏈線計算方法[11-12]進行塔梁預(yù)偏量和索力調(diào)整值計算。結(jié)果表明：兩橋塔向邊跨預(yù)偏15mm，加勁梁向上設(shè)最大120mm預(yù)拱度；邊跨吊索索力較設(shè)計值增加30kN，主跨吊索索力較設(shè)計值減小40kN。在仿真計算過程中，第1輪通過調(diào)整“中跨中段”吊索張拉力，使索鞍在吊索張拉前期頂推至成橋位置，從而增加了中跨主纜垂度，進而有效減小了吊索接長，并消除原方案中分階段索鞍頂推累計誤差[13]對結(jié)構(gòu)的影響。通過仿真計算可知，在3～7施工階段中，主索鞍滑移量分別為58,56,48,53,54 mm，累計滑移269mm后主索鞍到達成橋位置。

【參考文獻】：
期刊論文
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