大跨度连续梁桥转体施工监控及力学特性分析

摘要

国民经济日益发展，科技也随之不断的进步促使了我国交通能力不断地完善与健全，桥梁是交通网中不可或缺的重要部分，在今后也必定将会成为交通发展中的重中之重。为了满足人们日益增长的需求，高铁得到了飞速的发展，随之而来的便是很多棘手的问题。比如：如何跨越峡谷，大的河流以及如何跨越且不影响运输任务繁忙的既有线路。这些棘手问题在常规的桥梁施工法中无法完成的情况下，转体施工技术诞生了。由于施工中面对的环境地貌越来越严峻，随之技术也需要与时共进。由于转体施工拥有其独特的优势，给我国的交通事业带来跨越性的发展，为社会创造了更多的财富，所以转体施工还会有更为广阔的发展前景。
　　本文以宝兰南河川渭河特大桥跨越既有陇海铁路及207省道（72.5+120+72.5）m大跨度连续梁桥为例，通过利用Midas/Civil和ANSYS软件对整个桥体、梁体、转动系统结构受力进行了分析，为了整个施工过程以及转动过程能够顺利完成提供了有效依据。本文主要是围绕以下方面进行的研究：第一，根据本桥自身独特性，利用Midas/Civil软件对梁体结构进行精准的模拟计算，为梁体施工各个阶段提供有效的理论依据，并及时调整确保梁体结构应力在允许范围内以及实现设计线形。第二，由于本桥所处地理环境较为特殊，温度梯度较大因而不得不考虑温对梁体的影响。通过采用各国的不同规范对梁体进行了分析。从数据中我们可以得到梯度降温与梯度升温作用对主梁的影响。第三，在转体过程进行中，由于使牵引力大小的不同会使得梁体转动出现不同的转动加速度，然而在不同的转动加速度下，桥体结构所受应力也不同。所以假设桥体转动在多种加速度与匀速转动情况下，对梁体受力进行分析这样才可以更为有效的控制转动过程中施加的牵引力，以免造成桥体结构的破坏。第四，梁体不平衡力矩以及球铰安装操作过程中造成了球铰受力的偏心。由于桥体自重较大，不同的偏心距对整个转动系统有不同的影响，为了保证转动系统不受到破坏，需要知道球铰偏心对转动系统的影响。通过ANSYS软件建立整个转动系统的仿真模型并单独对每个部位进行受力分析计算。在转动之前虽然已经进行了配重，球铰所受的偏向力矩为零，但是在整个转动过程，由于风荷载或者转动过程梁体会产生微颤而导致偏心距再次出现，因此我们对整个转动过程有必要进行监测，将整个转动过程控制在安全状态之中，并为此后类似的施工提供帮助。