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预应力混凝土连续梁桥线形控制专题三:如何建立正确的施工监控模型

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jsjxq001 发表于 2007-8-20 14:48:19 | 显示全部楼层 |阅读模式
前言:对于预应力混凝土连续梁施工线形控制而言,建立正确的、合乎工程实际的有限元模型是整个监控工作的重中之重。模型的正确与否,对于预拱度的设置和计算都会起到非常大的作用。这个专题主要讨论在线形控制中,如何建立正确的有限元模型的问题。
       在进行线形监控之前,应该对监控桥梁的图纸进行全面而细致的阅读,从中记录自己需要的信息,如结构相关参数等。在对桥梁作出了一定的了解之后,接下来就要决定选用何种软件进行监控项目,目前监控软件常用的是桥梁博士、Midas、ANSYS等。由于本专题仅针对预应力混凝土连续梁桥,故讨论的范围也仅限于这种桥型。对于这种桥型而言,若桥梁曲线半径较小,空间效应影响较大,建议采用Midas进行监控项目,因为Midas更适合对空间问题的分析;如果桥梁的空间效应影响比较小,则建议采用桥梁博士进行模型的建立。也即,对于直线桥而言,可优先选用桥梁博士,建立平面模型即可。一方面简化了建立模型的工作,另一方面,也为后面计算机的求解节约了很多时间;而对于比较复杂,需要建立空间模型的桥梁而言,Midas无疑是不错的选择,当然,桥博也可以建立空间模型。对于ANSYS,由于其为通用软件的原因,在对桥梁进行施工监控的时候,还存在一些技术处理上比较棘手的问题,如以前在论坛讨论过的对于施工阶段的模拟、对于曲线预应力钢束的模拟、对于混凝土收缩徐变的模拟等等,这些问题使得ANSYS在PC连续梁桥的施工监控有限元模型的建立上存在诸多麻烦,因而应用并不广泛。
       以上谈到了建立模型的软件选择问题,接下来以桥梁博士为例,具体谈一下如何建立施工监控有限元模型。主要分为一下几部分:
一、合理划分全桥节点、单元。一言以蔽之,就是根据分段施工桥梁的块段数,以及桥梁临时支承、支座等布置情况,划分单元及节点。单元包括主梁单元、桥墩单元以及临时支承单元等类型。在定义单元时,应注意单元性质中对于单元的具体规定。
二、正确输入预应力钢束。预应力钢束的输入是整个模型建立过程中又一个比较艰巨的任务。因为钢束信息输入量比较大,特别是在钢束数量较多的时候。另外在输入钢束坐标的时候,还应该注意平弯等信息的输入。另外,在输入每一根钢束的时候,还应该注意查看钢束在模型中的具体位置,并与设计图纸进行对比。确保输入的每一根钢束都是准备无误的。
三、合理划分施工阶段。施工阶段的定义和划分也是整个模型建立过程中非常重要的内容。因为实际情况有时会产生变化,可能和设计图纸上给定的施工顺序并不完全一致。因此,应该根据施工现场的实际施工顺序,进行模型的建立。一般施工阶段分为0号块的浇筑及张拉→安装挂篮→浇筑1号块→张拉1号块预应力→移动挂篮→浇筑2号块→张拉2号块预应力→……
四、约束的模拟。对于采用悬臂施工法建造的PC连续梁而言,首先将墩梁进行固结,即结构最初为T构状态。此时,支座被临时锁定,而周围被临时支承约束。一般建模的时候,仅仅通过约束考虑其影响或者通过建立实际的支承单元,两者得到的结果是不太一样的。而对于临时支承与主梁的连接,一般采用刚臂模拟的方法进行。其它施工阶段应根据实际约束的变化,体系的转换,对约束进行相应的处理。
五、合拢段施工的模拟。合拢段施工是施工也是监控中比较重要的一环。如果两个单T构首先在中间进行合拢的话,那么结构体系将由单T结构转化为双悬臂结构状态。对于双悬臂结构状态,因为张拉预应力将会引起较大的变形,这就对线形监控提出了更为严格的要求。合拢段施工包含了很多施工工序,其中对于关键的施工工序应该进行模拟。如浇筑合拢段混凝土之前需要进行的水箱配重、劲性骨架焊接及临时索的张拉等等,都应该考虑到模型中去。
六、根据实际情况随时对模型作出调整。调整的内容包括混凝土的弹性模量、单元的加载龄期、每一施工阶段实际的施工周期等等。
总之,施工监控是一个施工→测量→识别→修正→预测→施工的过程。施工监控应能确保施工的安全以及线形满足要求。

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ljmtidilgw 发表于 2007-8-20 16:32:09 | 显示全部楼层
不错不错,是个系列,精品!

预应力混凝土连续梁桥施工线形控制专题系列

专题一:预拱度的设置
http://www.eswnman.net/thread-4393-1-1.html

专题二:运用最小二乘法对结构参数进行估计
http://www.eswnman.net/thread-4397-1-1.html

专题三:如何建立正确的施工监控模型
http://www.eswnman.net/thread-4394-1-1.html

专题四:施工控制中各种计算方法的比较
http://www.eswnman.net/thread-4395-1-1.html

专题五:如何考虑日照温差效应 (本贴)
http://www.eswnman.net/thread-4396-1-1.html
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fox3021 发表于 2007-8-21 23:57:29 | 显示全部楼层
楼主的知识真是全面!多指导啦!

楼上这个妹子也很漂亮!
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pyj643921 发表于 2007-10-9 21:37:38 | 显示全部楼层

学习一下

学习一下:)
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没有ID 发表于 2008-4-24 21:07:30 | 显示全部楼层
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leihf2066 发表于 2010-8-16 12:00:11 | 显示全部楼层
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zjm05010612 发表于 2010-8-21 15:18:37 | 显示全部楼层
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