基于差值迭代法的矮塔斜拉橋施工索力計(jì)算和影響因素研究

李月富 張清旭 寧曉駿 楊東

(1.昆明理工大學(xué)建筑工程學(xué)院 昆明 650500； 2.江蘇省南通外向型農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)區(qū)管理委員會(huì) 江蘇南通 226400)

0 引言

20世紀(jì)90年代末以來，我國(guó)已建成100余座矮塔斜拉橋，該類橋是一種使用斜拉索輔助主梁受力，結(jié)合了混凝土梁橋“剛”和常規(guī)斜拉橋“柔”的新型橋梁，其斜拉索也被稱為體外預(yù)應(yīng)力，可根據(jù)實(shí)際情況靈活布置[1]。斜拉索的豎向分力可減小梁體的豎向彎矩和下?lián)希瑫r(shí)水平分力產(chǎn)生的偏心彎矩可提供體外預(yù)應(yīng)力，使整橋形成高次超靜定結(jié)構(gòu)[2]。然而，斜拉索張拉施工會(huì)使橋梁發(fā)生體系轉(zhuǎn)換，施工索力的偏差不僅影響結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布，還嚴(yán)重威脅施工和成橋階段的安全。因此，確定施工索力是斜拉橋施工控制的關(guān)鍵，不僅要確保每個(gè)施工階段的安全，還要使施工完成的索力滿足設(shè)計(jì)的成橋要求[3]。

同時(shí)，由于矮塔斜拉橋是高次超靜定結(jié)構(gòu)，其索力受多種因素影響[4]。在實(shí)際施工中，混凝土容重、混凝土彈性模量等由于客觀原因，不可避免地會(huì)出現(xiàn)改變或偏差，各參數(shù)的變化對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和安全性的影響不容忽視[5]。基于此，本文以某矮塔斜拉橋?yàn)楸尘埃诓钪档▽?duì)施工索力進(jìn)行優(yōu)化，并選取了施工中容易發(fā)生改變的主梁混凝土容重、混凝土彈性模量、預(yù)應(yīng)力筋張拉應(yīng)力3個(gè)狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行分析，探索各參數(shù)對(duì)索力影響的敏感性。

1 工程背景

某大跨徑矮塔斜拉橋的跨徑布置為(99+180+99) m，橋?qū)挒?5.8 m，橋型布置如圖1所示。主梁截面為變高單箱三室全預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，梁底縱向?yàn)槎螔佄锞€，梁高由索塔根部5.8 m變化至端部3 m。……