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500米级钢管混凝土拱桥建造创新技术对比分析

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:2017年前,塔位移控制都是被动地靠塔的刚度和风缆来实现的。用拉索主动施力控制塔顶水平位移,拉索的拉力可发挥到最大,按式(8-2)计算,用少量的拉索就能张拉与Fmax平衡的拉力。塔顶水平位移控制在多少数值内与塔的刚度和高度无关,仅由测量精度和自动施力系统反应速度来决定。总之,用力主动施力控制与用刚度被动控制塔的位移,效果差异极大,后者用索量是前者的数十倍,而且对塔产生巨大的竖向压力。

500米级钢管混凝土拱桥建造创新技术对比分析

2017年前,塔位移控制都是被动地靠塔的刚度和风缆来实现的。在拱肋节段的起吊、运输、悬拼过程中,设主缆在塔顶产生不断变化的水平力为F(t),塔顶产生水平位移为H(t),风缆长为L,截面积为A,弹性模量为E,塔水平抗推刚度为K,则

式中 ri——i风缆的水平抗拉刚度系数,它是由初张力及风缆与水平线的夹角决定的小于1的系数。

从式(8-1)看出,决定塔水平位移数值的是塔水平抗推刚度和风缆的面积,而风缆的强度远远不能发挥。要风缆产生大的抗力,水平位移H(t)必须要大,而作为扣塔又不允许。要保证扣塔小位移,只能大量增加风缆的数量,风缆用量大,那么初张力对塔产生的垂直力就越大,对塔受力不利,合江长江一桥扣塔与吊塔间设铰(图8-10),为提供扣塔刚度,仍做成变宽度,顶、底各宽8.5 m、24.5 m,平南三桥吊、扣间未设铰(图8-11),塔高212.5 m,原设计变宽,顶、底各宽9 m、28.13 m。

图8-10 合江长江一桥吊、扣塔

图8-11 平南三桥原设计吊、扣塔

采用与F(t)同步变化的力主动施力控制,需要的钢绞线拉索断面按下式计算:

式中 Fmax——主缆在塔顶产生的最大水平力,通常在1 000 kN以内;

fpk——钢绞线抗拉强度标准值;

α——拉索水平夹角;

N——安全系数,可取2。

用拉索主动施力控制塔顶水平位移,拉索的拉力可发挥到最大,按式(8-2)计算,用少量的拉索就能张拉与Fmax平衡的拉力。塔顶水平位移控制在多少数值内与塔的刚度和高度无关,仅由测量精度和自动施力系统反应速度来决定。

总之,用力主动施力控制与用刚度被动控制塔的位移,效果差异极大,后者用索量是前者的数十倍,而且对塔产生巨大的竖向压力

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