一种斜拉桥桥塔处N式钢桁梁厂制预拱度设置方法与流程

本发明属于桥梁工程，具体涉及一种斜拉桥桥塔处n式钢桁梁厂制预拱度设置方法。

背景技术：

1、预拱度设置在钢桁梁桥设计中是一个很重要的内容，为保证列车过桥时线路平顺、旅客舒适，提高线路的运行质量，《铁路桥梁钢结构设计规范》(tb 10091—2017)规定，桥跨结构应设置预拱度，预拱度曲线宜与恒载和半个静活载产生的挠度曲线形状基本相同，但方向相反。在钢桁梁的设计中，一般通过伸缩杆件来实现预拱度的设置。对于下承式钢桁梁，通常保证下弦杆和腹板长度不变，仅伸长或缩短上弦杆长度。

2、几何法根据钢桁梁上下弦杆及腹板间的几何关系，通过伸缩上弦杆长度得到与理论预拱度吻合较好的线形。几何法没有杆件内力参与计算，避免了结构考虑预拱度后的起拱应力，但该方法需要反复试算，仅适用于简单的桁架结构，而对于斜拉桥桥塔处结构形式比较复杂的钢桁梁，现有几何法就无能为力。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种斜拉桥桥塔处n式钢桁梁厂制预拱度设置方法，可准确快捷地计算出上弦杆设计长度，获得与理论预拱度比较一致的厂制预拱度。

2、为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种斜拉桥桥塔处n式钢桁梁厂制预拱度设置方法，其特征在于：包括如下步骤：

4、步骤一：确定钢桁梁各下弦杆节点的理论预拱度；

5、步骤二：计算下弦杆节点考虑理论预拱度后桥塔左侧第二个节段上弦杆的精确长度；

6、步骤三：计算桥塔位置处下弦杆节点的厂制预拱度；

7、步骤四：计算桥塔左右侧节段上弦杆节点间的精确长度；

8、步骤五：基于工厂制造精度，对桥塔左右侧节段上弦杆节点间的精确长度四舍五入后得到长度lz(mm)，若lz为偶数，则跨中两侧上弦杆设计长度均为lz/2，若lz为奇数，则跨中一侧上弦杆设计长度为(lz+1)/2，另一侧上弦杆设计长度为(lz-1)/2。根据桥塔左右侧上弦杆设计长度，计算桥塔左右侧节段上弦杆节点坐标；

9、步骤六：计算桥塔附近其余下弦杆节点的厂制预拱度。

10、进一步，所述步骤二具体包括：

11、s2.1：计算桥塔左侧简单钢桁梁节段的上弦杆设计长度及下弦杆节点的厂制预拱度；

12、s2.2：计算桥塔左侧第二个节段上弦杆节点坐标；

13、s2.3：计算桥塔左侧第二个节段上弦杆的精确长度。

14、进一步，所述步骤三具体为：

15、根据工厂制造精度对桥塔左侧第二个节段上弦杆的精确长度进行四舍五入，得到其设计长度，再根据钢桁梁杆间的几何关系，计算桥塔位置处下弦杆节点的厂制预拱度。

16、本发明的有益效果：

17、1)本发明厂制预拱度设置方法简单明确，试算次数少，计算过程无杆件内力参与计算，同时可准确模拟钢桁梁工厂制造状态下的无应力拼装过程，从而为复杂钢桁梁的加工制造提供参考；

18、2)本发明可保证桥塔支点处钢桁梁的厂制预拱度与理论预拱度吻合良好，有效减小因支点处误差导致整跨钢桁梁节段的预拱度误差，从而充分保障桥梁结构安全、提高桥梁的行车舒适度；

19、3)本发明可实现桥塔左右侧节段上弦杆的伸缩量一致，结构内力分配均匀，有效避免单个杆件内力过大的现象，结构受力更加合理，节约工程造价。

技术特征：

1.一种斜拉桥桥塔处n式钢桁梁厂制预拱度设置方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种斜拉桥桥塔处n式钢桁梁厂制预拱度设置方法，其特征在于：所述步骤二具体包括：

3.根据权利要求1所述的一种斜拉桥桥塔处n式钢桁梁厂制预拱度设置方法，其特征在于：所述步骤三具体为：

技术总结
本发明公开了一种斜拉桥桥塔处N式钢桁梁厂制预拱度设置方法。对于斜拉桥桥塔处结构形式比较复杂的钢桁梁，几何法设置预拱度难以实现。本发明包括确定钢桁梁各下弦杆节点的理论预拱度；计算下弦杆节点考虑理论预拱度后桥塔左侧第二个节段上弦杆的精确长度；计算桥塔位置处下弦杆节点的厂制预拱度；计算桥塔左右侧节段上弦杆节点间的精确长度；根据桥塔左右侧上弦杆设计长度，计算桥塔左右侧节段上弦杆节点坐标；计算桥塔附近其余下弦杆节点的厂制预拱度。本发明厂制预拱度设置方法试算次数少，计算无杆件内力参与，同时可模拟钢桁梁制造状态下的无应力拼装过程，为复杂钢桁梁的制造提供参考。

技术研发人员：冯亚成,杨舒蔚,杨松伟,张小坤,陈应陶,周宪东,姜贺,张武鹏飞,李博,吴文华,赵会平
受保护的技术使用者：中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12