潘锋

摘要：结合实际，以某桥梁工程项目为研究背景，深入分析大跨度钢桁架桥梁施工稳定性相关内容，首先阐述大跨度钢桁架桥梁施工技术基本内涵，其次从制造前合理分段、现场进行拼接桥梁施工、刚性单元、桥梁施工稳定等方面论述大跨度钢桁架桥梁施工稳定性要求，最后结合某大型体育训练场项目详细的研解大跨度钢桁架桥梁施工稳定性的基础内容，实践可知，通过合理的选择方案以及桥梁施工工艺，能够切实提高大跨度钢桁架桥梁施工稳定性。

Abstract： Based on actual situation， taking a bridge project as the research background， this paper carries out in-depth analysis of the construction stability of large-span steel truss bridges. Firstly it expounds the basic connotation of the construction technology of large-span steel truss bridges， and then it discusses the stability requirements of long-span steel truss bridge construction from reasonable segmentation before manufacturing， on-site splicing bridge construction， rigid unit and bridge construction stability. Finally， the basic content of construction stability of long-span steel truss bridges is studied in detail with a large-scale sports training ground project. Reasonable selection schemes and bridge construction techniques can effectively improve the construction stability of long-span steel truss bridges.

关键词：大跨度；钢桁架；桥梁施工；稳定性

Key words： large span；steel truss；bridge construction；stability

中图分类号：TU758.11 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）32-0129-02

0 引言

大跨度结构在整体的形状上也具备较高的复杂性，并且在使用中选择使用新型的桥梁施工技术以及先进的技术，如果依然沿用传统的桥梁施工工艺方法就不能确保工程可以顺利进行，目前我国已经逐渐的开始应用先进技术水平的材料以及技术，为我国的大跨度结构应用提供了必要的基础条件，此外，目前的机械设备还存在很大的问题，计算机技术也取得了非常成功的应用，对于整个大跨度桥梁结构部分的桥梁施工带来了巨大的发展。

1 大跨度钢桁架桥梁施工技术概况

大跨度钢结构的成型的过程中，可以选择使用吊装、滑移、提升或者是其他的技术来进行结构的成型，在该过程中会因为失衡而导致结构的倾覆，还有可能因为结构的设计非常的不合理而导致稳定性不足，进而诱发坍塌情况的发生，此外，还会因为局部的结构位置中强度不足而出现损坏的情况。因为大快读钢桁架的吊装桥梁施工的过程中要确保力学性能与设计分析的一致性，人们此时可以进行力学与技术问题的分析，并且采取有效的措施进行解决。大跨度钢桁架在应用的过程中会以为失稳而导致安全性不足，所以应该加强稳定性技术的分析。设计过程中进行整体结构的分析，设计人员应该合理的布置横向支撑，以使得外部钢桁架部分更具稳定性，此时可以确保整体的恒载、活载等都会达到稳定性的要求。在桥梁施工阶段，侧向支撑的安装桥梁施工工艺所存在的限制条件必须要在钢桁架安装桥梁施工结束后才能开始该部分的桥梁施工，这样就会导致了稳定性与设计分析是不同的。

2 钢桁架桥梁施工阶段需要控制的要点

2.1 制造前合理分段

钢桁架的在制作完成之后运输桥梁施工现场进行桥梁施工，此时要在制作厂内进行合理的分段，要充分的考虑到运输的便利性，这样可以大大提升工程的安全性和稳定性，桥梁施工效率也会有所提升。

2.2 现场进行拼接桥梁施工

需要选择使用大型的吊装设备来进行，大吨位的钢构件应该使用较大的吊装设备，以满足当前桥梁施工的安全性与工作效率的需要，所以应该适当的增大拼装作业量，避免过多的进行高空作业桥梁施工。拼接桥梁施工过程中可以全面提升工程的质量。

2.3 尽快形成刚性单元

钢桁架根据设计方案的需要安装到制定的位置之后，应该在最短的时间与侧向支撑有效的连接，使之成为一个稳定的刚性单元，还应该采取有效的措施来提高安全性与工程的质量。

2.4 安全桥梁施工分析验算

钢桁架的桥梁施工中，要使其能夠达到强度、刚性以及稳定性的要求，同时还应该确保平面外曲稳定性展开分析，以保证达到工程所要求的安全性能。经过深入的分析大跨度钢桁架的组成结构之后可以发现，其难以保证工程的安全性，需要采取有效的措施进行加固处理。具体的措施如下：

①选择使用多点吊装的方式；

②桁架表面采取必要的措施进行加强，以建立临时的桁架结构；

③安装到位置时，应该设置临时支撑结构，适当的减小间隔距离；

④临时位置进行固定的过程中应该布置侧向缆风绳。

2.5 桥梁施工稳定分析特点

在使用大跨度桁架来进行重量的承载，这其中不仅包含了自重，还包含了楼板、设备等等结构部分，并且包含了大部分的活载荷部分，桥梁施工中要选择使用可以具备较高承载性能的桁架结构形式。大跨度的钢桁架在桥梁施工的过程中应该确保其安全和稳定性，同时应该进行控制验算以保证其承载性能达到规定的要求，满足工程的需要。

3 钢桁架吊装桥梁施工稳定性分析

应用特征曲线理论可以综合分析整体结构所具备的稳定性，同时也不能考虑到结构部分在承受重量载荷之后而导致的变形以及缺陷问题，所以在桥梁施工的过程中，应该选择使用非线性屈曲对整个大跨度的钢桁架平面稳定性分析。桁架结构中的平面稳定性计算问题较为复杂，可以选择使用ANSYS来实施有限元的分析，以确定其失稳荷载可以准确的确定，选择使用科学的判断方式来确定吊装方案是否合理。大跨度钢结构的稳定性极限承载性能的确认：选择使用几何非线性有限元的分析方法来尽心数据的计算，从而可以更加的准确的确定材料的弹塑性，从而可以有效的分析中第一临界点的荷载数据，也就是整个结构的承载性能的准确数据。

4 算例

4.1 工程概况

某桥梁长度890m，桥梁主断面为钢桁加劲梁，跨径组合是20m+536m+20m。该桥梁是当地地区跨度最长的一个桥梁体系，在成桥状态下，桥梁的理论垂度为48.70m，垂跨比为1：11，桥梁双向车道整体宽度达到11m，主缆中心的间距为15.6m，距离主缆距离的面为4.0m，该桥梁的里面布置图为图1所示，由于该桥梁的桥面相对较窄，因此，有必须要对该桥梁的桥梁施工稳定性进行研究分析。

4.2 总体桥梁施工方案的初选

桥梁施工安装方向：自轴线方向逐渐开始桥梁施工。每榀中的设计桁架总体的长度尺寸为41m，在生产厂家中将其分成两个部分制作完成，安装的过程中应该在指定的位置上进行组装，完成之后需要使用汽车吊进行固定安装桥梁施工。每榀主梁安装完成后，应该立即进行刚次梁的安装桥梁施工，保证其整个结构部分达到了非常稳定的刚性结构体系，达到结构稳定性的要求。

4.3 总体桥梁施工方案可行性分析

整体的桥梁施工方案要保证其技术是可行的，是否可以准确的控制工程成本，最为核心的技术就是要确保钢桁架的结构部分达到了工程所要求的稳定性，同时还应该根据工程的需要选择合适的解决方法。本次桥梁施工中所实施的稳定性控制主要是通过如下的两个方式：

①钢桁架吊装桥梁施工阶段就要满足稳定性的要求；

②钢桁架安装到具体的桥梁施工位置之后进行吊索拆除，检查稳定性是否达到了工程安全性的要求。

4.4 钢桁架稳定性分析

应用ANSYS有限元方法来进行分析。进行结构建模分析，弦杆应用Beam188单元，腹杆应用Beam44单元。由于桁架在吊装的过程中并不会直接受到外部平面的约束影响，所以此时可以在整个结构部分的外部使用刚度系数比较小的弹簧单元Combin14，非线性弹簧阻尼系数0.05，弹簧常数取1e100。在整个结构的设计中知识考虑到桁架的自重以及桥梁施工过程中的动载系数，该系数确定为自重g 的1.2倍，g=282.5kN。稳定性的评判依据：结合工程的实际情况来进行模型分析，进而可以准确的掌握结构自重第一阶区的分线性分析荷载屈曲因子λ与稳定安全系数 K。

①钢桁架吊装桥梁施工的过程中通过稳定性来分析吊装立面结果。

应用ANSYS软件来对结构部分实施分析，以上述的计算公式来进行吊装结构的验算，此时的第一阶曲木台非线性屈曲分析载荷屈曲因子λ=10.7，稳定安全系数 K 大于 2.0，从而可以确定整个结构部分的安全达到了规定的要求，从工程的具体情况来确定弦节点—载荷曲线图。

②钢桁架在达到指定位置之后进行稳定性的位置，从而可以确定立面图。

钢桁架完成了安装桥梁施工后，需要在结构的两侧都将其稳定的连接在混凝土盆式结构位置，此时的中间结构部分未完成桥梁施工。对于没有實施加固处理的部分，钢桁架进行第一阶曲的结构综合分析：状态下桁架屈曲模态载荷屈曲因子λ=0.75，稳定安全系数K小于2.0，这就表明整个桥梁施工过程中的钢桁架稳定性并未达到规定的要求，容易发生失稳的问题，安全性达不到要求，此时需要根据工程的实际情况来采取措施提升安全性。

5 结语

大跨度钢桁架在整个桥梁施工的过程中需要综合分析稳定性，但是在该阶段中存在较大的复杂性，计算实例中对于关键技术参数进行准确的核算，从而可以确定钢丝绳的临界张力，以此为基础来对工程进行指导和分析，使得整体的钢桁架结构部分的桥梁施工更加顺利的进行，其中各项的关键技术参数也能够满足工程的要求。

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