拱桥双向移动缆索吊装系统研究与应用

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本文简要介绍了现有拱桥的架设方法,总结了拱桥缆索吊装施工方法的分类及现状。拱桥作为山区桥梁的重要桥型,现有缆索吊装施工在宽幅桥梁及狭小场地中应用存在不足和局限性,为着力解决这些问题并高效安全的架设拱桥,本文首次提出了在拱桥中使用的双向移动缆索吊装系统。本套系统基于现有悬索计算理论,并在抛物线计算方法上提出了主索的叠加算法,该算法将索自重和吊重分开计算,推导出吊重在索上移动轨迹为椭圆曲线,从而求解吊重下任意工况索力,将索在吊重与自重下的计算结果叠加得到最终索力。该方法避免了常规计算中繁琐和沉重的计算过程。并通过有限元模拟对比,叠加算法满足工程计算精度的需求。构建双向移动缆索吊的系统构成以及地锚系统、横移系统和牵引、起重系统的理论分析方法。对预应力锚索用于起重设备锚碇采用张拉后放松锚固的方法提高安全储备并能适应变形。吊重的牵引升角从椭圆轨迹线上直接得到,避免常规计算中升角难以求解的问题。依托实际工程,将该套系统的理论分析和计算方法应用到托巴大桥的缆索吊装系统中。从设计验算到安装调试将该套系统成功转化为工程实物。双向移动缆索吊装系统成功应用到托巴大桥的吊装施工中。实现了宽幅拱桥中使用一套缆索吊完成所有拱肋及拱上建筑正吊正就位,避免狭小场地扣索与吊装相互干扰,解决了吊装中的避让问题。良好的成桥效果验证了该套系统理论分析合理、验算方法可靠。整套系统具有一定的研究意义和工程应用价值。
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