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1、无应力无应力(yngl)状态控制法状态控制法第一页，共99页。2 2一、概述一、概述一、概述一、概述(i sh)(i sh)二、结构形成过程与最终状态二、结构形成过程与最终状态二、结构形成过程与最终状态二、结构形成过程与最终状态三、斜拉桥无应力状态法三、斜拉桥无应力状态法三、斜拉桥无应力状态法三、斜拉桥无应力状态法四、桥梁施工控制四、桥梁施工控制四、桥梁施工控制四、桥梁施工控制五、无应力状态法的应用五、无应力状态法的应用五、无应力状态法的应用五、无应力状态法的应用第1页/共99页第二页，共99页。3 3一、概述一、概述(i sh)(i sh)近几十年来，桥梁建设最大的技术近几十年来，桥梁建设最
2、大的技术近几十年来，桥梁建设最大的技术近几十年来，桥梁建设最大的技术进步是：分阶段形成进步是：分阶段形成进步是：分阶段形成进步是：分阶段形成(xngchng)(xngchng)桥梁桥梁桥梁桥梁结构技术的提出和发展。结构技术的提出和发展。结构技术的提出和发展。结构技术的提出和发展。连续梁（刚构）：悬臂施工技术连续梁（刚构）：悬臂施工技术连续梁（刚构）：悬臂施工技术连续梁（刚构）：悬臂施工技术 拱桥拱桥拱桥拱桥 ：无拱架施工：无拱架施工：无拱架施工：无拱架施工 斜拉桥斜拉桥斜拉桥斜拉桥 ：施工过程多次体系：施工过程多次体系：施工过程多次体系：施工过程多次体系转换转换转换转换 第2页/共99页第三页
3、，共99页。4 4 节段施工的桥梁，最终节段施工的桥梁，最终节段施工的桥梁，最终节段施工的桥梁，最终(zu zhn)(zu zhn)恒载恒载恒载恒载 完成后的内力和线形必须考虑施完成后的内力和线形必须考虑施完成后的内力和线形必须考虑施完成后的内力和线形必须考虑施 工过程。工过程。工过程。工过程。第3页/共99页第四页，共99页。5 5节段施工节段施工节段施工节段施工(sh gng)(sh gng)的连续梁设计的连续梁设计的连续梁设计的连续梁设计 设计中必须(bx)考虑：悬臂施工过程 合龙及体系转换 挂篮及施工荷载 由于结构形成过程相对单一，可变因素少，设计时就严格规定了施工方法和施工过程。第4
4、页/共99页第五页，共99页。6 6 如果施工方法和过程变更，成桥内力和线形也会发生变化。所以：“桥梁(qioling)的施工形成过程与最终内力和位移状态紧密相关”？（顶推施工的连续梁当不考虑混凝土的收缩徐变（次内力）时，成桥内力与一次落架施工连续梁的成桥内力是一致的！）第5页/共99页第六页，共99页。7 7 对于斜拉桥对于斜拉桥设计时无法仔细考虑每一个施工过程设计时无法仔细考虑每一个施工过程(guchng)(guchng)：1 1）施工阶段多，体系转换过程）施工阶段多，体系转换过程(guchng)(guchng)复杂复杂 2 2）施工阶段的张拉调索）施工阶段的张拉调索 3 3）理想成桥状态
5、的要求）理想成桥状态的要求第6页/共99页第七页，共99页。8 8 所以所以 斜拉桥设计时仅以理想的恒载成桥状态为基础，进行结斜拉桥设计时仅以理想的恒载成桥状态为基础，进行结构设计和运营阶段构设计和运营阶段(jidun)(jidun)的各种验算。的各种验算。设计阶段设计阶段(jidun)(jidun)的后期进行安装计算。的后期进行安装计算。）施工过程结构安全性检算；）施工过程结构安全性检算；）确定满足成桥目标状态要求的中间）确定满足成桥目标状态要求的中间施工过程的内力和线形（中间过程施工过程的内力和线形（中间过程理想状态）理想状态）第7页/共99页第八页，共99页。9 9常规方法常规方法(fn
6、gf)：倒拆法，正装试算法等倒拆法，正装试算法等第8页/共99页第九页，共99页。1010倒拆法：倒拆法：倒拆法：倒拆法：以成桥的目标状态为计算以成桥的目标状态为计算以成桥的目标状态为计算以成桥的目标状态为计算(j sun)(j sun)的的的的起始点，按正装顺序的逆序进行倒拆计算起始点，按正装顺序的逆序进行倒拆计算起始点，按正装顺序的逆序进行倒拆计算起始点，按正装顺序的逆序进行倒拆计算(j sun)(j sun)，通过内力和位移数值的累加，通过内力和位移数值的累加，通过内力和位移数值的累加，通过内力和位移数值的累加确定斜拉桥施工各阶段的内力和结构线形。确定斜拉桥施工各阶段的内力和结构线形。确
7、定斜拉桥施工各阶段的内力和结构线形。确定斜拉桥施工各阶段的内力和结构线形。倒拆计算倒拆计算倒拆计算倒拆计算(j sun)(j sun)完成后，按倒拆计完成后，按倒拆计完成后，按倒拆计完成后，按倒拆计算算算算(j sun)(j sun)确定的施工各阶段的斜拉索确定的施工各阶段的斜拉索确定的施工各阶段的斜拉索确定的施工各阶段的斜拉索张力值进行正装计算张力值进行正装计算张力值进行正装计算张力值进行正装计算(j sun)(j sun)，只有正，只有正，只有正，只有正装、倒拆闭合时，倒拆计算装、倒拆闭合时，倒拆计算装、倒拆闭合时，倒拆计算装、倒拆闭合时，倒拆计算(j sun)(j sun)的的的的结果才
8、是可信的。结果才是可信的。结果才是可信的。结果才是可信的。第9页/共99页第十页，共99页。1111倒拆闭合的条件：倒拆闭合的条件：1）拆除单元）拆除单元(dnyun)无无外荷载外荷载 2）支承边界条件正确）支承边界条件正确 3）收缩徐变处理）收缩徐变处理 考虑结构形成过程的收缩考虑结构形成过程的收缩和徐变的影响，倒拆正装无法和徐变的影响，倒拆正装无法闭合！闭合！第10页/共99页第十一页，共99页。1212倒拆法的缺点：倒拆法的缺点：倒拆法的缺点：倒拆法的缺点：1 1）计算）计算）计算）计算(j sun)(j sun)复杂；复杂；复杂；复杂；2 2）数值的累加，概念不明确；）数值的累加，概念
9、不明确；）数值的累加，概念不明确；）数值的累加，概念不明确；3 3）当某一步骤调整时，必须进行全）当某一步骤调整时，必须进行全）当某一步骤调整时，必须进行全）当某一步骤调整时，必须进行全过程的倒拆正装计算过程的倒拆正装计算过程的倒拆正装计算过程的倒拆正装计算(j sun)(j sun)。第11页/共99页第十二页，共99页。1313 正装试算法计算工作量大，对复杂的大正装试算法计算工作量大，对复杂的大跨度斜拉桥应用跨度斜拉桥应用(yngyng)难度大，一些难度大，一些改进的算法对桥型和工序变化的适应性又改进的算法对桥型和工序变化的适应性又很差。很差。有无更简单的办法？有无更简单的办法？第12页
10、/共99页第十三页，共99页。1414 二、结构形成过程二、结构形成过程(guchng)与与最终状态最终状态第13页/共99页第十四页，共99页。1515 按一次落架按一次落架(lo ji)施工：施工：第14页/共99页第十五页，共99页。1616 第15页/共99页第十六页，共99页。1717 两种施工方法形成的最终两种施工方法形成的最终(zu zhn)(zu zhn)结构结构 计算图式相同计算图式相同 外荷载也相同外荷载也相同第16页/共99页第十七页，共99页。1818为什么？为什么？内力完全内力完全(wnqun)不同！不同！第17页/共99页第十八页，共99页。1919 第18页/共9
11、9页第十九页，共99页。20第19页/共99页第二十页，共99页。21 由此可以看出：两种方法形成的最终结构内力状态的差异由此可以看出：两种方法形成的最终结构内力状态的差异(chy)是由于最终结构的是由于最终结构的“卸载曲率卸载曲率”差异差异(chy)造成的。造成的。第20页/共99页第二十一页，共99页。22第21页/共99页第二十二页，共99页。23231.施加(shji)力矩悬臂梁弯矩 施加(shji)反向力弯矩弯矩图第22页/共99页第二十三页，共99页。24第23页/共99页第二十四页，共99页。25252.施加(shji)集中力悬臂梁弯矩 施加集中(jzhng)荷载弯矩图第24页/
12、共99页第二十五页，共99页。2626拆除集中(jzhng)荷载弯矩图最终(zu zhn)结构弯矩图第25页/共99页第二十六页，共99页。27第26页/共99页第二十七页，共99页。28283.A3.A、支点、支点(zhdin)(zhdin)转动转动悬臂梁弯矩 A点转动(zhun dng)弯矩图 第27页/共99页第二十八页，共99页。2929B点转动(zhun dng)弯矩最终(zu zhn)弯矩图第28页/共99页第二十九页，共99页。30卸载后的残余曲率(ql)？三种情况的卸载曲率(ql)与一次形成结构一致！第29页/共99页第三十页，共99页。3131从前述关于固端梁的讨论，可以从前
13、述关于固端梁的讨论，可以看出：看出：不论结构形成过程如何。不论结构形成过程如何。只要支承边界条件正确，结构只要支承边界条件正确，结构的弹性曲线连续（卸载曲率相的弹性曲线连续（卸载曲率相同），则结构最终的内力同），则结构最终的内力(nil)状态和变形状态与结状态和变形状态与结构的形成过程无关。构的形成过程无关。顶推梁？顶推梁？结构卸载曲率结构卸载曲率构件单元构件单元无应力曲率无应力曲率第30页/共99页第三十一页，共99页。3232 研究连续梁的施工过程可以得出研究连续梁的施工过程可以得出(d ch)(d ch)相同相同的结论！的结论！第31页/共99页第三十二页，共99页。3333X=0.18
14、8X=0.2938第32页/共99页第三十三页，共99页。3434考察考察(koch)(koch)一斜一斜拉结构拉结构第33页/共99页第三十四页，共99页。3535考虑安装(nzhung)过程：AB梁段 施加集中(jzhng)荷载P 安装(nzhung)BC梁段 C点施加荷载P 第34页/共99页第三十五页，共99页。36安装(nzhung)CD杆件第35页/共99页第三十六页，共99页。37第36页/共99页第三十七页，共99页。38第37页/共99页第三十八页，共99页。39第38页/共99页第三十九页，共99页。40第39页/共99页第四十页，共99页。4141 C点变化(binhu)
15、关系 两结构(jigu)内力差的原因在于杆的长度差！第40页/共99页第四十一页，共99页。4242 斜拉结构(jigu)拉索无应力长度调整的力法基本方程为：第41页/共99页第四十二页，共99页。4343杆减少(jinsho)杆长度减少(jinsho)结构的内力变化为：第42页/共99页第四十三页，共99页。44与安装(nzhung)步骤5的内力迭加第43页/共99页第四十四页，共99页。4545所以所以(suy)：在保证结构构件单元无应在保证结构构件单元无应力长度和无应力曲率的前提下，力长度和无应力曲率的前提下，结构的最终内力和位移与结构结构的最终内力和位移与结构的形成过程无关。的形成过程
16、无关。第44页/共99页第四十五页，共99页。4646 也可理解为：也可理解为：一定的外荷载、结构体系、一定的外荷载、结构体系、支承边界条件、单元的无应力支承边界条件、单元的无应力长度和无应曲率组成的结构，长度和无应曲率组成的结构，必然唯一必然唯一(wi y)地对应一个地对应一个结构的内力和位移结构的内力和位移第45页/共99页第四十六页，共99页。4747钢桁梁杆件工厂制作，用精确的杆件长度控制桥梁的内力和线形无应力状态法的一个(y)特例斜拉桥不宜采用钢桁梁的方法：）实际量测斜拉索长度和索锚点位置的精度难把握；）施工期间为满足结构的受力要求，斜拉索索力需调整；）施工中的误差调整。第46页/共
17、99页第四十七页，共99页。4848 三、斜拉桥无应力三、斜拉桥无应力(yngl)状态法状态法第47页/共99页第四十八页，共99页。4949无应力状态量无应力状态量无应力状态量无应力状态量 单元无应力长度：单元无应力长度：单元无应力长度：单元无应力长度：结构体系内任意构件单元，受荷结构体系内任意构件单元，受荷结构体系内任意构件单元，受荷结构体系内任意构件单元，受荷载载载载 变形后单元两节点之间的几何距离就变形后单元两节点之间的几何距离就变形后单元两节点之间的几何距离就变形后单元两节点之间的几何距离就是单元有应力时的长度。是单元有应力时的长度。是单元有应力时的长度。是单元有应力时的长度。”假设
18、假设假设假设”卸卸卸卸除除除除(xi ch)(xi ch)该单元的轴向力，单元该单元的轴向力，单元该单元的轴向力，单元该单元的轴向力，单元轴向变形恢复，此时单元上两节点的轴向变形恢复，此时单元上两节点的轴向变形恢复，此时单元上两节点的轴向变形恢复，此时单元上两节点的几何距离定义为单元的无应力长度。几何距离定义为单元的无应力长度。几何距离定义为单元的无应力长度。几何距离定义为单元的无应力长度。第48页/共99页第四十九页，共99页。5050斜拉索单元斜拉索单元(dnyun)第49页/共99页第五十页，共99页。5151单元无应力曲率：单元无应力曲率：单元无应力曲率：单元无应力曲率：结构受荷载变形
19、后单元上两节点结构受荷载变形后单元上两节点结构受荷载变形后单元上两节点结构受荷载变形后单元上两节点的水平的水平的水平的水平(shupng)(shupng)位移，竖向位移和位移，竖向位移和位移，竖向位移和位移，竖向位移和转角可计算单元上任意截面的挠度曲转角可计算单元上任意截面的挠度曲转角可计算单元上任意截面的挠度曲转角可计算单元上任意截面的挠度曲线的曲率，这就是单元的有应力曲率，线的曲率，这就是单元的有应力曲率，线的曲率，这就是单元的有应力曲率，线的曲率，这就是单元的有应力曲率，”假设假设假设假设”在此基础上卸除该单元的弯在此基础上卸除该单元的弯在此基础上卸除该单元的弯在此基础上卸除该单元的弯矩
20、，单元的弯曲变形恢复，此时单元矩，单元的弯曲变形恢复，此时单元矩，单元的弯曲变形恢复，此时单元矩，单元的弯曲变形恢复，此时单元挠度曲线的曲率称之为构件单元的无挠度曲线的曲率称之为构件单元的无挠度曲线的曲率称之为构件单元的无挠度曲线的曲率称之为构件单元的无应力曲率。应力曲率。应力曲率。应力曲率。第50页/共99页第五十一页，共99页。5252 第51页/共99页第五十二页，共99页。5353 单元无应力构形单元无应力构形:当结构当结构(jigu)计算时不考虑剪切变形时计算时不考虑剪切变形时,单元无应力构形影响可忽略单元无应力构形影响可忽略.第52页/共99页第五十三页，共99页。5454下面用计
21、算实例来讨论斜拉桥安装过程中，荷载变化、体系变化、索力调整和收缩徐变等影响(yngxing)下结构的内力、位移和无应力状态量的变化规律。第53页/共99页第五十四页，共99页。5555安装(nzhung)状态二安装(nzhung)状态一 加载加载两状态两状态 1.单元内力单元内力(nil)和节点位移由于结构加载而和节点位移由于结构加载而发生变化发生变化 2.单元的无应力长度和无应力曲率不变单元的无应力长度和无应力曲率不变第54页/共99页第五十五页，共99页。5656安装(nzhung)状态三安装(nzhung)状态二体系变化体系变化两状态两状态 1.单元内力单元内力(nil)和节点位移由于斜
22、拉索单元和节点位移由于斜拉索单元210和和108的挂设和初拉的挂设和初拉200kN而发生变化而发生变化 2.单元的无应力长度和无应力曲率不变单元的无应力长度和无应力曲率不变第55页/共99页第五十六页，共99页。5757 张拉斜拉索单元张拉斜拉索单元2 21010和和10108 8，每索单元索力增加，每索单元索力增加43.03kN 43.03kN。调索调索1.1.单元内力和节点位移发生变化单元内力和节点位移发生变化2.2.除除2 21010，10108 8单元外，其余单元外，其余(qy)(qy)单元的无应力长度和无单元的无应力长度和无应力曲率不变应力曲率不变3.3.单元单元2 21010，10
23、108 8的单元的索力增量与其无应力长度的变的单元的索力增量与其无应力长度的变化量存在一一对应的关系化量存在一一对应的关系第56页/共99页第五十七页，共99页。5858混凝土收缩徐变1.单元内力和节点位移发生变化2.除计算混凝土收缩徐变的单元外，其余(qy)单元的无应力长度和无应力曲率不变第57页/共99页第五十八页，共99页。5959 依据前述的讨论可以得出如下两点依据前述的讨论可以得出如下两点依据前述的讨论可以得出如下两点依据前述的讨论可以得出如下两点结论：结论：结论：结论：1 1、结构构件单元的内力和节点位、结构构件单元的内力和节点位、结构构件单元的内力和节点位、结构构件单元的内力和节
24、点位移随着结构的加载，体系转换和斜拉移随着结构的加载，体系转换和斜拉移随着结构的加载，体系转换和斜拉移随着结构的加载，体系转换和斜拉索的张拉而变化索的张拉而变化索的张拉而变化索的张拉而变化(binhu)(binhu)，而单元，而单元，而单元，而单元的无应力长度和无应力曲率不会发生的无应力长度和无应力曲率不会发生的无应力长度和无应力曲率不会发生的无应力长度和无应力曲率不会发生改变。斜拉索单元的无应力长度只有改变。斜拉索单元的无应力长度只有改变。斜拉索单元的无应力长度只有改变。斜拉索单元的无应力长度只有在调整自身索力时才会发生变化在调整自身索力时才会发生变化在调整自身索力时才会发生变化在调整自身索
25、力时才会发生变化(binhu)(binhu)，而且索力和索长存在一，而且索力和索长存在一，而且索力和索长存在一，而且索力和索长存在一一对应的关系；一对应的关系；一对应的关系；一对应的关系；第58页/共99页第五十九页，共99页。6060结构内力和变形是一个计算量，不稳定(wndng)量。构件单元无应力状态量是一个结构的固有量，稳定(wndng)量。第59页/共99页第六十页，共99页。61612、在保证结构构件单元无应力、在保证结构构件单元无应力长度和无应力曲率的前提下，长度和无应力曲率的前提下，结构的最终内力和位移与结构结构的最终内力和位移与结构的形成过程无关的形成过程无关(wgun)。换句
26、话说，一定的外荷载、换句话说，一定的外荷载、结构体系、支承边界条件、单结构体系、支承边界条件、单元的无应力长度和曲率组成的元的无应力长度和曲率组成的结构，必然唯一地对应一个结结构，必然唯一地对应一个结构的内力和位移构的内力和位移第60页/共99页第六十一页，共99页。6262无应力状态法的总体思想：无应力状态法的总体思想：无应力状态法的总体思想：无应力状态法的总体思想：（斜拉桥安装计算）（斜拉桥安装计算）（斜拉桥安装计算）（斜拉桥安装计算）1.1.计算成桥目标状态斜拉索的无应计算成桥目标状态斜拉索的无应计算成桥目标状态斜拉索的无应计算成桥目标状态斜拉索的无应力长度；力长度；力长度；力长度；2.
27、2.对斜拉桥的安装过程进行正装计对斜拉桥的安装过程进行正装计对斜拉桥的安装过程进行正装计对斜拉桥的安装过程进行正装计算，安装过程斜拉索的索力根据结构算，安装过程斜拉索的索力根据结构算，安装过程斜拉索的索力根据结构算，安装过程斜拉索的索力根据结构的受力需要随时调整，唯最后一次到的受力需要随时调整，唯最后一次到的受力需要随时调整，唯最后一次到的受力需要随时调整，唯最后一次到位张拉时把该索的无应力长度调整至位张拉时把该索的无应力长度调整至位张拉时把该索的无应力长度调整至位张拉时把该索的无应力长度调整至成桥目标状态的数值；成桥目标状态的数值；成桥目标状态的数值；成桥目标状态的数值；3.3.主梁节段的安
28、装标高根据结构的主梁节段的安装标高根据结构的主梁节段的安装标高根据结构的主梁节段的安装标高根据结构的线形要求设定，但计算中需满足弹性线形要求设定，但计算中需满足弹性线形要求设定，但计算中需满足弹性线形要求设定，但计算中需满足弹性曲线曲线曲线曲线(qxin)(qxin)的连续条件。的连续条件。的连续条件。的连续条件。第61页/共99页第六十二页，共99页。6363斜拉索的无应力斜拉索的无应力(yngl)(yngl)长度调整：长度调整：（索力与无应力（索力与无应力(yngl)(yngl)长度的对应关系）长度的对应关系）斜拉桥结构斜拉桥结构(jigu)状态状态第62页/共99页第六十三页，共99页。
29、64第63页/共99页第六十四页，共99页。6565无应力状态法这时是一个确定(qudng)桥梁施工中间过程内力和线形的计算方法。与其对应的是“倒拆法“，“正装试算法“等计算步骤(bzhu)如下：第64页/共99页第六十五页，共99页。66661.1.计算成桥目标状态斜拉索的无应力计算成桥目标状态斜拉索的无应力计算成桥目标状态斜拉索的无应力计算成桥目标状态斜拉索的无应力(yngl)(yngl)长度长度长度长度第65页/共99页第六十六页，共99页。6767，按实际施工，按实际施工(sh gng)(sh gng)步骤划分安装阶段步骤划分安装阶段第66页/共99页第六十七页，共99页。6868.对
30、斜拉桥的安装过程进行正装计算，安装过程对斜拉桥的安装过程进行正装计算，安装过程对斜拉桥的安装过程进行正装计算，安装过程对斜拉桥的安装过程进行正装计算，安装过程斜拉索的索力根据结构的受力需要随时调整，斜拉索的索力根据结构的受力需要随时调整，斜拉索的索力根据结构的受力需要随时调整，斜拉索的索力根据结构的受力需要随时调整，唯最后唯最后唯最后唯最后(zuhu)(zuhu)一次到位张拉时把该索的无应一次到位张拉时把该索的无应一次到位张拉时把该索的无应一次到位张拉时把该索的无应力长度调整至成桥目标状态的数值力长度调整至成桥目标状态的数值力长度调整至成桥目标状态的数值力长度调整至成桥目标状态的数值 索的无应
31、力长度到位，唯一对应索的无应力长度到位，唯一对应(duyng)一个索力的调整。索长并不真正进入结构的计算过程！一个索力的调整。索长并不真正进入结构的计算过程！“倒拆法倒拆法”实际上也有此过程，只是无实际的物理意义！实际上也有此过程，只是无实际的物理意义！第67页/共99页第六十八页，共99页。6969、由于混凝土收缩徐变的影响，第一次正装计算得到的成桥状态与成桥目标状态的内力(nil)和位移都会有差异。不闭合是一定的！因为有收缩徐变的影响。第68页/共99页第六十九页，共99页。7070 计算中的全桥调索，人为地把安装得到的成桥状计算中的全桥调索，人为地把安装得到的成桥状态的索力调整至成桥目标
32、状态的索力，以保证结构态的索力调整至成桥目标状态的索力，以保证结构(jigu)(jigu)的内力状态正确。调索工作完成后，重新计的内力状态正确。调索工作完成后，重新计算成桥状态各斜拉索的无应力长度。算成桥状态各斜拉索的无应力长度。这时的位移(wiy)是有偏差的！第69页/共99页第七十页，共99页。7171、以调整后的斜拉索无应力长度作为新的控制量对斜拉桥的施工安装过程进行第二轮正装计算(j sun)。第二轮正装计算(j sun)与第一轮完全相同，但到位索长采用考虑混凝土收缩徐变的修正值！第70页/共99页第七十一页，共99页。7272、通过二到三轮的迭代计算后，考虑 斜拉桥的实际安装过程得到
33、的成桥状 态的结构内力必然收敛于成桥目标状 态的结构内力，但结构位移将偏离成 桥目标状态(zhungti)的结构位移，其偏离的程 度决定于斜拉桥施工过程中收缩徐变 计算值 的大小。第71页/共99页第七十二页，共99页。7373混凝土主梁挠度的偏离通过斜拉桥实际施工时设置(shzh)预拱度来调整。第72页/共99页第七十三页，共99页。7474 四、桥梁四、桥梁(qioling)施工控制施工控制第73页/共99页第七十四页，共99页。75施工控制施工控制(kngzh)的主要流程的主要流程 第74页/共99页第七十五页，共99页。7676施工施工施工施工(sh gng)(sh gng)阶段测试：
34、阶段测试：阶段测试：阶段测试：1 1）索力测试）索力测试）索力测试）索力测试 2 2）线形测量）线形测量）线形测量）线形测量 3 3）应力测试）应力测试）应力测试）应力测试 4 4）温度场测试）温度场测试）温度场测试）温度场测试 5 5）施工）施工）施工）施工(sh gng)(sh gng)临时荷载调查临时荷载调查临时荷载调查临时荷载调查 6 6）裂纹等外观观察）裂纹等外观观察）裂纹等外观观察）裂纹等外观观察第75页/共99页第七十六页，共99页。77771,施工过程结构安全性评估：1)索力计算(j sun)法 2)测试数据反推三次样条插值法由实测高程推算主梁弯矩结构结构(jigu)计算图式计
35、算图式 第76页/共99页第七十七页，共99页。78782,2,施工过程的误差及状态调整施工过程的误差及状态调整施工过程的误差及状态调整施工过程的误差及状态调整(tiozhng)(tiozhng)误差：计算参数误差误差：计算参数误差误差：计算参数误差误差：计算参数误差 模型简化和计算方法误差模型简化和计算方法误差模型简化和计算方法误差模型简化和计算方法误差 测试误差测试误差测试误差测试误差 状态调整状态调整状态调整状态调整(tiozhng)(tiozhng)：最小二乘法最小二乘法最小二乘法最小二乘法 第77页/共99页第七十八页，共99页。79793,3,结构设计参数识别：结构设计参数识别：结
36、构设计参数识别：结构设计参数识别：施工过程中有意识的加载试验施工过程中有意识的加载试验施工过程中有意识的加载试验施工过程中有意识的加载试验测试数据必须测试数据必须测试数据必须测试数据必须可靠可靠可靠可靠(kko)(kko)！最小二乘法最小二乘法最小二乘法最小二乘法第78页/共99页第七十九页，共99页。8080 五、无应力五、无应力(yngl)状态法的应用状态法的应用第79页/共99页第八十页，共99页。8181 1.同步施工技术无应力状态法的核心是在保证结构构件单元无应力长度和无应力曲率一定的前提下，结构的最终内力(nil)和位移状态与结构的形成过程无关。第80页/共99页第八十一页，共99
37、页。8282依据依据这样的这样的思想，思想，把桥梁把桥梁建造过建造过程中的程中的任意两任意两个阶段个阶段视作初视作初状态和状态和终状态，终状态，可以方可以方便便(fngbin)地解地解决许多决许多施工中施工中的问题。的问题。第81页/共99页第八十二页，共99页。8383 a)主梁节段混凝土悬浇过程主梁节段混凝土悬浇过程(guchng)中的调索中的调索施工施工(sh gng)状态状态 第82页/共99页第八十三页，共99页。8484b)b)斜拉索的调整可与施工挂篮的移动斜拉索的调整可与施工挂篮的移动(ydng)(ydng)，模板的安装和钢筋的绑扎同步操作模板的安装和钢筋的绑扎同步操作第83页/
38、共99页第八十四页，共99页。8585 2.施工施工(sh gng)中的中的大范围调索大范围调索荷载变动和温差变化的影响(yngxing)工序安排第84页/共99页第八十五页，共99页。86863.监控指令执行监控指令执行(zhxng)中中避免温度和临时荷载变动的避免温度和临时荷载变动的影响影响斜拉索只有在挂设时采用索力控制张拉！其余任何时候都不能以索力作为张拉操作的依据，而应以无应力(yngl)索长差控制斜拉索索力调整！目的：避免温度和临时荷载变动的影响。第85页/共99页第八十六页，共99页。87874.对桥梁结构安装过程对桥梁结构安装过程(guchng)的理解更深刻的理解更深刻 a)钢桁
39、梁安装钢桁梁安装第86页/共99页第八十七页，共99页。8888 线形控制 合龙调整(tiozhng)强迫合龙与零误差合龙第87页/共99页第八十八页，共99页。8989b)b)拱结构拱结构(jigu)(jigu)安装安装第88页/共99页第八十九页，共99页。9090拱结构如果不能实现纵移不可能达到(d do)一次成桥的内力和线形！第89页/共99页第九十页，共99页。91915.5.构件单元构件单元构件单元构件单元(dnyun)(dnyun)下料尺寸确定下料尺寸确定下料尺寸确定下料尺寸确定 1）斜拉索下料长度(chngd)及锚头长度(chngd)；2）预制主梁节段几何尺寸。第90页/共99
40、页第九十一页，共99页。92926.6.无应力状态法的几点误解无应力状态法的几点误解无应力状态法的几点误解无应力状态法的几点误解 a)a)要实现无应力状态法需量测斜拉索长要实现无应力状态法需量测斜拉索长要实现无应力状态法需量测斜拉索长要实现无应力状态法需量测斜拉索长 度和两端锚固点的位置？度和两端锚固点的位置？度和两端锚固点的位置？度和两端锚固点的位置？是一种是一种是一种是一种(y zhn)(y zhn)计算方法计算方法计算方法计算方法 挂索时的初拉用千斤顶控制张力挂索时的初拉用千斤顶控制张力挂索时的初拉用千斤顶控制张力挂索时的初拉用千斤顶控制张力 误差清零误差清零误差清零误差清零 第91页/
41、共99页第九十二页，共99页。9393b)b)是否是否(sh fu)(sh fu)正确？正确？模型试验模型试验 实桥使用实桥使用 就安装计算而言是确定斜拉索到位张力索力的控制工具就安装计算而言是确定斜拉索到位张力索力的控制工具 第92页/共99页第九十三页，共99页。9494c)几何非线性和混凝土的收缩徐变处理 安装阶段几何非线性 割线模量处理斜拉索几何非线性已足够(zgu)精确 大变形的影响被夸大了 考虑斜拉索割线模量的线性安装计算的精度已足以满足工程要求。第93页/共99页第九十四页，共99页。9595“倒拆法”的几何非线性计算在理论上是不严密的（叠加原理？）无应力状态(zhungti)法
42、按实际的结构应力历程正装计算，非线性计算更准确第94页/共99页第九十五页，共99页。9696收缩徐变的影响收缩徐变的影响(yngxing)考虑施工过程的混凝土收考虑施工过程的混凝土收缩徐变，倒拆后是不可能完缩徐变，倒拆后是不可能完全闭合的。全闭合的。无应力状态法概念更清楚无应力状态法概念更清楚第95页/共99页第九十六页，共99页。9797d)施工(sh gng)过程不能进行控制调整？第96页/共99页第九十七页，共99页。9898 无应力状态法把复杂的斜拉桥安装计算(j sun)过程简单化了，直观化了！施工中的工序关系更清楚了！第97页/共99页第九十八页，共99页。9999 谢谢(xi xie)第98页/共99页第九十九页，共99页。