广元嘉陵江双线特大桥吊杆张拉研究
2012-08-27桂成中张永水
桂成中,张永水
(重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074)
1 工程概况
下承式拱辅梁桥由于造型美观,有利桥下通航等优点,是工程上常用的一种桥梁结构形式。新建兰渝铁路线广元嘉陵江特大桥[1]属于此种单箱单室预应力混凝土拱辅梁桥的结构形式,其跨径为(82+172+82)m,在同类型铁路桥梁中目前位居全国首位。该桥预应力混凝土连续梁中跨支座处截面高为10 m,中跨跨中处高为4.5 m;底板宽均为9.8 m,翼缘板除支点局部加宽外,宽均为13 m。钢管混凝土拱肋计算跨度为172 m,设计矢高为34.4 m,矢跨比为1/5,拱轴线采用二次拋物线;拱肋采用3.1 m高哑铃形等截面。拱肋弦管及缀板采用Q345qD钢,拱肋弦管拱脚处规格为Φ1100 mm×24 mm,拱脚之间弦管规格为Φ1100 mm×20 mm,弦管之间用δ=16 mm厚钢缀板连接,缀板外边距700 mm,拱肋弦管及缀板内填充C50微膨胀混凝土。两榀拱肋间横向中心距11.2 m。桥顺桥向和横桥向共设19对吊杆,自中至边吊杆顺桥向间距为8 m,吊杆采用OVM.GJ15-31钢绞线整体挤压拉索。本桥按照先梁后拱,再张拉吊杆及施加二期恒载的顺序施工。全桥梁拱布置如图1。

图1 广元嘉陵江双线特大桥梁、拱布置(单位:cm)Fig.1 Arch and girder layout of Guangyuan Jialing River double-line large-span bridge
2 吊杆张拉有限元研究方法
2.1 正装迭代法
处理拱辅梁桥施工阶段吊杆张拉问题的方法通常有正装迭代法、无应力状态法、倒装法及影响矩阵法等。因正装迭代法简便可行,收敛快且效果好,能较好地反映出吊杆张拉过程中力学特性,故笔者采用此法进行吊杆张拉计算与研究。
正装迭代法的基本思想可概括为:本次预设张拉力作用下的吊杆内力与设计目标索力比较,若其差值在规范规定误差范围外,将此差值与本次预设张拉力的叠加值作为下次张拉力,按此方法,进行若干次迭代,便可得到规范规定误差范围内的施工阶段理论张拉力。……
