[发明专利]一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工用模拟拼装方法

说明书

本发明公开了一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工用模拟拼装方法，包括步骤：一、拼装平台与拼装胎架有限元模型建立；二、拼装荷载加载；三、应力分布与位移分布求解；四、应力超标部位及加载前后支撑胎架变形量确定：对拼装平台和拼装胎架上存在的应力超标部位分别进行确定，同时对拼装胎架中各支撑胎架加载前后变形量进行确定；五、应力超标部位加强处理方案及拼装胎架变形控制方案确定：对拼装平台和拼装胎架上各应力超标部位的加强处理方案进行确定，并对各支撑胎架的变形控制方案进行确定。本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能对钢管拱肋节段胎架法连续拼装过程进行精确模拟，并能为拼装胎架的变形控制提供准确依据。

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工用模拟拼装方法。

背景技术

大桥钢管拱刚性骨架的组装精度控制要求十分精确，并且难度较大。实际施工时，通常将钢管拱刚性骨架(也称钢管拱肋)分为多个钢管拱肋节段，分别对多个钢管拱肋节段进行拼装，再对拼装完成后的多个钢管拱肋节段进行拼接。施工过程中，对钢管拱肋节段拼装时，通常采用胎架法进行拼装，具体是在预先搭设好的拼装胎架上进行拼接。为拼装简便，一般采用卧式拼接，即将钢管拱肋节段进行平放拼装。采用拼装胎架的目的在于能更好地对所拼装钢管拱肋节段的上平联(或上弦杆)和下平联(或下弦杆)进行准确定位和组装，以提高钢管拱肋的组装精度，因而所采用拼装胎架必须满足强度和刚度要求，以免拼装过程中因拼装胎架变形引起精度偏差。

为确保钢管拱肋拼装的外形尺寸满足设计要求，拼装胎架须严格按照要求设置，且拼装胎架宜搭设在坚固、平整的混凝土地面上，并在表面铺设钢垫板找平，因而拼装胎架的拼装场地要求较高。但实际施工时，受施工现场地理位置等诸多条件影响，实际拼装场地一般均难以满足设计要求。如对靠山体一侧的钢管拱桥进行施工时，拼装场地为在山体一侧搭设的贝雷梁桥拼装平台，该钢管拱桥包括两片钢管拱肋，需搭设四组对钢管拱肋节段进行拼装的胎架，每个钢管拱肋节段需采用前后两组分别对其上平联(或上弦杆)和下平联(或下弦杆)进行拼装的胎架。四组胎架中除靠近山体一侧的一组胎架搭设在混凝土地面上之外，其余三组胎架均搭设在贝雷梁桥拼装平台上。该贝雷梁桥拼装平台位于水上且其包括主梁和铺装在主梁上的桥面板，主梁由多排从前至后布设的贝雷梁拼接而成。对钢管拱肋节段进行拼装时，由于胎架搭设在贝雷梁桥拼装平台上，这对胎架的变形控制提出了更高的要求。因此，对贝雷梁桥拼装平台及胎架的强度和刚度性能分析至关重要。

对贝雷梁桥拼装平台及胎架的强度和刚度性能进行分析时，一般采用解析法进行分析，具体是利用材料力学、理论力学和弹性力学所提供的解析方程进行分析计算，但由于贝雷梁桥拼装平台的结构复杂，零部件众多，导致控制微分方程组极其复杂且边界条件和初始条件难以确定，采用材料力学、理论力学和弹性力学所提供的解析方程很难得到精确的解析解，采用解析方程很难得到精确的解析解；另外，由于加大简化条件，常采用加大安全系数的方法，一方面浪费材料，另一方面由于准确性降低难以控制拼装胎架的变形精度。因此，迫切需要一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好的钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工用模拟拼装方法，能对钢管拱肋节段胎架法连续拼装过程进行精确模拟，并能为拼装胎架的变形控制提供准确依据。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工用模拟拼装方法，其方法步骤简单、设计合理且实现方便、使用效果好，能对钢管拱肋节段胎架法连续拼装过程进行精确模拟，并能为拼装胎架的变形控制提供准确依据。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种钢管拱肋节段胎架法连续拼装施工用模拟拼装方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

步骤一、拼装平台与拼装胎架有限元模型建立：通过数据处理设备且采用有限元分析软件，建立待拼装钢管拱肋节段的拼装平台和拼装胎架的空间结构仿真模型；

所述拼装平台为供所述拼装胎架安装且预先搭设完成的水平支撑平台，所述拼装胎架布设在所述拼装平台上；