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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:路橋建設(shè)時間:瀏覽:次
正確認(rèn)識什么是大跨徑懸索橋塔,有關(guān)它的建設(shè)管理新應(yīng)用制度有哪些呢?應(yīng)該如何來促使現(xiàn)在道路橋梁的建設(shè)呢?有關(guān)現(xiàn)在的新管理制度有什么影響基金意義呢?
摘要:懸索橋,又名吊橋(suspension bridge)指的是以通過索塔懸掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件決定,一般接近拋物線。從纜索垂下許多吊桿,把橋面吊住,在橋面和吊桿之間常設(shè)置加勁梁,同纜索形成組合體系,以減小活載所引起的撓度變形。
關(guān)鍵詞:懸索橋,檢測方法,論文發(fā)表
懸索橋中最大的力是懸索中的張力和塔架中的壓力。由于塔架基本上不受側(cè)向的力,它的結(jié)構(gòu)可以做得相當(dāng)纖細(xì),此外懸索對塔架還有一定的穩(wěn)定作用。假如在計算時忽視懸索的重量的話,那么懸索形成一個拋物線。這樣計算懸索橋的過程就變得非常簡單了。老的懸索橋的懸索一般是鐵鏈或聯(lián)在一起的鐵棍。現(xiàn)代的懸索一般是多股的高強鋼絲。
1.引言
近年來,隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷發(fā)展,大跨徑懸索橋在城市建設(shè)中不斷涌現(xiàn),如潤揚長江大橋、南京長江四橋等。橋梁在日常使用和維護過程中,由于受到外部環(huán)境和自身結(jié)構(gòu)以及材料老化帶來的影響,橋梁的主體結(jié)構(gòu)會受到損傷,因此,橋梁的健康監(jiān)測是及其重要的。在橋梁安全監(jiān)測的眾多項目中,大跨徑懸索橋主橋塔偏是橋梁狀態(tài)評定中最直接、最重要的關(guān)鍵指標(biāo)之一。目前,隨著智能型全站儀的普及,對橋梁塔偏監(jiān)測通常采用定期測試的方法,利用全站儀極坐標(biāo)法對布設(shè)在橋梁構(gòu)件上的監(jiān)測點進行觀測。
論文網(wǎng)推薦:《橋梁建設(shè)》,《橋梁建設(shè)》現(xiàn)由中國鐵路工程總公司主管,中鐵大橋局集團有限公司主辦,國內(nèi)刊號:CN 42-1191/U,國際刊號:ISSN 1003-4722,周期: 雙月中鐵大橋局集團武漢橋梁科學(xué)研究院有限公司出版。《橋梁建設(shè)》主要報道和交流我國橋梁工作者在科技、設(shè)計、施工等方面的實踐成果和理論探討,重點突出橋梁工程領(lǐng)域的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)計、新設(shè)備、新材料及最新科研成果,為讀者提供相關(guān)的技術(shù)、經(jīng)濟信息。本期刊具有準(zhǔn)確的市場定位和突出的辦刊特色,已成為國內(nèi)橋梁界具有權(quán)威性的刊物,在全國橋梁工程領(lǐng)域具有較高的知名度。
懸索橋是以承受拉力的纜索或鏈索作為主要承重構(gòu)件的橋梁,由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分組成。懸索橋的主要承重構(gòu)件是懸索,它主要承受拉力,一般用抗拉強度高的鋼材(鋼絲、鋼纜等)制作。由于懸索橋可以充分利用材料的強度,并具有用料省、自重輕的特點,因此懸索橋在各種體系橋梁中的跨越能力最大,跨徑可以達(dá)到1000米以上。1998年建成的日本明石海峽橋的跨徑為1991米,是目前世界上跨徑最大的橋梁。懸索橋的主要缺點是剛度小,在荷載作用下容易產(chǎn)生較大的撓度和振動,需注意采取相應(yīng)的措施。
2.精度分析
全站儀極坐標(biāo)法的測量原理(如圖一所示)是在已知點A架設(shè)全站儀,通過觀測后視點B與監(jiān)測點P之間的水平角β以及AP之間的水平距離D,從而得到監(jiān)測點P的坐標(biāo)(XP,YP)的過程。為了驗證該技術(shù)方案的可行性,在進行外業(yè)觀測之前,對監(jiān)測方案進行了精度預(yù)計。
由基準(zhǔn)點A的坐標(biāo)(XA,YA)以及觀測值(β,D),可得監(jiān)測點P的坐標(biāo)計算公式為:
在具體工程中,基準(zhǔn)點AB設(shè)置為強制對中裝置,因此可以忽略已知點AB的點位位差對監(jiān)測點P的影響。對上式左右分別求微分,得
由此可得,監(jiān)測點P的點位中誤差計算公式:
其中,mP表示全站儀測距中誤差,mβ表示全站儀測角中誤差。由此便可得到監(jiān)測點P的點位中誤差
本次外業(yè)觀測儀器采用的是瑞士Leica TM30高精度智能型全站儀,儀器的標(biāo)稱精度:測邊為0.6mm+1ppm;測角為0.5″。
3.工程應(yīng)用實例
3.1 工程概況
南京長江第四大橋是一座大跨徑懸索橋,項目全長28.996 km,主跨1418 m,主纜由五跨組成。塔頂主纜理論交點標(biāo)高234.20m,橋塔側(cè)吊索距橋塔中心線水平距離為22.00m(邊跨側(cè))、22.60m(中跨側(cè)),限位裝置處吊索與相鄰吊索距離為13.80 m,其余吊索水平間距為15.60m。
3.2 觀測方案
本次對南京長江四橋主橋塔偏進行監(jiān)測采用的是徠卡TM30智能全站儀。塔偏監(jiān)測點布設(shè)在南、北塔靠岸一側(cè)女兒墻上,南、北塔上下游各布設(shè)1個,共計4個。由于主橋橋塔受外界條件的影響始終處于動態(tài)變化中,為便于塔偏的監(jiān)測,在南北引橋中間隔離帶布置ZL1、ZL2、ZL3、ZL4四個控制點,均采用強制對中墩的形式布設(shè),并與南京四橋變形監(jiān)測系統(tǒng)的平面和高程起算點NF13、NF14構(gòu)成監(jiān)測控制網(wǎng)。主橋塔偏監(jiān)測點及控制點分布見圖二。
在測量過程中索塔空間位置監(jiān)測采用極坐標(biāo)法,具體施測方案為:
(1)南岸在ZL2架站,后視ZL1,測量塔偏新布點、施工階段塔偏監(jiān)測點、塔頂岸側(cè)轉(zhuǎn)點NTAZ;北岸在ZL3架站,后視ZL4,測量塔偏新布點、施工階段塔偏監(jiān)測點、塔頂岸側(cè)轉(zhuǎn)點BTAZ。
(2)南塔在NTAZ架站,后視ZL2,測量塔頂江側(cè)轉(zhuǎn)點NTJZ;北塔在BTAZ架站,后視ZL3,測量塔頂江側(cè)轉(zhuǎn)點BTJZ。
在整個觀測過程中,對每一個監(jiān)測點均觀測記錄多次直至數(shù)據(jù)穩(wěn)定,并計算平均值作為最終結(jié)果。
3.3 監(jiān)測成果分析
由本次觀測成果可得,X方向即橋軸線方向上NTS變化-56.2mm、NTX變化-61.4mm、BTS變化61mm、BTX變化64.2mm。具體成果見表1塔偏觀測成果表和表2主纜線形觀測成果表。
考慮到四橋剛通車一年,混凝土的徐變作用對橋塔的影響還很大,加之塔有234m高,風(fēng)以及太陽輻射的不均勻性會使橋塔周圍的溫度場產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力。綜合以上因素考慮,橋塔的位移是屬于正常范圍內(nèi)的波動,故可認(rèn)為本次橋塔沒有發(fā)生位移。
4.結(jié)論
本文論述了利用全站儀極坐標(biāo)法進行大跨徑懸索橋主橋塔偏和主纜線形變形監(jiān)測的可行性,并結(jié)合南京長江第四大橋塔偏和主纜線形變形監(jiān)測的實例對該方法進行了說明。可以看出,采用徠卡TM30智能全站儀對大跨徑懸索橋主橋塔偏和主纜線形進行變形監(jiān)測的方法完全是可行的。