[发明专利]一种温度等效模拟方法以及下横梁施工方法

说明书

本发明涉及桥梁建造技术领域，公开了一种温度等效模拟方法，包括预设支架模型、计算第一轴向压力、模拟承重层无应力状态、计算温度以及重量对承重层的影响；还公开了一种下横梁施工方法，包括：利用温度等效模拟方法计算第一高度，通过第一高度将下横梁分为多层，并按照多层浇筑。本发明具有以下优点和效果：本申请提出采用升温荷载主动拉伸钢管立柱，从而使得钢管立柱主动上顶、强制支撑已浇筑成型下横梁的方法，模拟成型后已浇筑下横梁处于无应力受力状态。同时在此基础上进行承重层是否能承重的计算，其结果更接近于实际情况，并且本施工方法可以省去大量的承重机构，建设成本低，设计难度小。

技术领域

本申请涉及桥梁建造技术领域，具体涉及一种温度等效模拟方法以及下横梁施工方法。

背景技术

目前，随着我国交通基础设施的迅猛发展，桥梁建设技术日新月异，重载、大跨径、超宽斜拉桥及悬索桥层出不穷，下横梁作为斜拉桥、悬索桥主塔的横向连接、箱梁的支撑结构，其体量愈发庞大带来一系列问题：安全、质量难以保证，现浇支架钢材用量大等。

大体量主塔下横梁浇筑一般采用“塔梁同步+落地支架+分层浇筑”工艺，混凝土浇筑时，主塔下横梁端部实心段采用牛腿托架支撑。在下横梁浇筑过程中，下塔柱根部除在自重、爬模、风荷载作用下产生较大弯矩，除此外，下横梁端部实心段混凝土还会在下塔柱根部产生较大弯矩，工程中一般在两塔柱间设置临时拉索对拉以削减下塔柱根部的弯矩。

下横梁浇筑时正在浇筑的混凝土荷载由第一次浇筑成型的下横梁和现浇支架共同承受：部分浇筑荷载通过第一次浇筑成型下横梁受弯抵抗，其余浇筑荷载通过局部承压的方式传递至现浇支架上。

但是现有技术中，分层浇筑时，每次浇筑的高度多有任意性，一般按照一个约定俗成的数值将下横梁划分成多层进行浇筑，比如30％、50％或60％等等。在一般环境温度变化不大的情况下，尚且还能有效的进行施工，一旦环境温度降低，下横梁支架的钢管立柱因降温收缩，进而使得支撑力下降，导致已浇筑成型的部分下横梁出现开裂等问题。为了避免这些问题的发生，又需要更多钢结构进行对下横梁部位辅助支撑，而为了支撑这些辅助支撑结构，还需要在桥梁的塔柱以及承台部位加装更多支撑结构，加大了设计难度，同时钢材消耗量更大。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本申请的目的在于提供一种温度等效模拟方法以及下横梁施工方法，可以直接有效的确定分层浇筑时的最佳分层位置，确保第一次浇筑的承重层可以在任意情况下承接后续浇筑时的荷载。

为达到以上目的，一方面，采取的技术方案是：

本申请提供一种温度等效模拟方法，应用于下横梁施工，包括下述步骤：

S1.根据施工要求预设下横梁支架模型，并预设第一高度；

S2.在浇筑第一高度的承重层后，分别计算下横梁支架中每根钢管立柱受到的第一轴向压力；

S3.改变下横梁支架中每根钢管立柱的温度，直至每根钢管立柱的顶端所受压力等于计算的所述第一轴向压力；

S4.计算混凝土继续浇筑至下横梁的设计高度时，承重层的承重能力是否与荷载相同，若不同，调整第一高度，重复步骤S2-S3，直至所述承重能力与荷载相同；

S5.降低下横梁支架中所有钢管立柱的第一温度变量，计算承重层是否能承载荷载，若不能，增大第一高度，重新进行计算，直至承重层能承载荷载。

优选的，所述步骤S4中，调整第一高度包括下述步骤：

当承重层的承重能力大于荷载时，降低第一高度；

当承重层的承重能力小于荷载时，增大第一高度。

优选的，所述第一温度变量为施工地点的历史最高气温和平均气温的差值。