【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁工程，特别是一种基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法。
技术介绍
1、斜拉扣挂法作为一项拱桥施工技术，能够在不设立支架的情况下完成拱圈的架设，显著提高了施工效率，在国内众多拱桥建设项目中得到了广泛的应用。
2、拱圈架设时斜拉扣索2索力对结构内力和变形均有显著的影响，但在实际操作过程中往往以理想裸拱线形为主要控制目标而忽视内力控制，这会导致拱圈结构5永存内力状态模糊或分布不均的问题，进而影响结构的安全性和耐久性。
3、近年来，随着工程技术的不断进步，拱桥的最大跨度已经实现了显著的增长。特别是在大跨度钢桁拱桥的建设中，传统的成拱方法逐渐暴露出其局限性。如果不主动采用斜拉扣索力对拱圈内力进行有效调控，将不可避免地导致上弦杆6与下弦杆7之间的内力差异过大，进而造成杆件最大板厚较厚、加工制造困难，材料用量也会进一步增加。
4、尤其对于跨度达到600米级的平行钢桁拱桥，其宽跨比迅速减小，横向受力问题变得突出，这使得横向风作用成为结构设计的控制因素之一。在极限横风作用下，拱脚处的弦杆将承受较大的拉力，这不仅加剧了拱脚锚固的难度，还对整体结构的安全性构成威胁。因此，通过斜拉扣索力主动调控拱圈内力显得尤为重要。
5、因此，为解决传统成拱方法应用于大跨度钢桁拱桥中的系列问题，亟需一种以斜拉扣挂法为基础的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的大跨度钢桁拱桥在采用斜拉扣挂法
2、为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供了一种基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，包括以下步骤：
4、基于拱圈一次落架的全桥有限元模型，通过调整合龙段的无应力线形，比选并确定拱圈结构线形目标和内力目标；
5、确定斜拉扣挂系统布置方案，基于符合实际施工阶段的全面正装有限元模型，求解出达到成拱目标所需的斜拉扣索施工索力；
6、以结构关键部位的受力状态作为判定条件，基于计算模型，通过计算设立施工误差阈值；
7、基于设计提出的线形目标、内力目标、施工索力及误差阈值来控制张拉索力，主动调整拱圈弦杆的内力分布，合龙段杆件增长设置。
8、作为本专利技术优选的技术方案，基于设计提出的线形目标、内力目标、施工索力及误差阈值来制定施工方案及监控方案。
9、作为本专利技术进一步优选的技术方案，制造厂按架设顺序分批次加工制造拱圈杆件，拱圈悬臂节段杆件不需另设预抬量。
10、作为本专利技术进一步优选的技术方案，扣锚索采用整束张拉。
11、作为本专利技术进一步优选的技术方案，在合龙前，对拱圈的线形和内力进行全面测量和复核，以控制最大悬臂状态的扣索索力及合龙段的无应力线形。
12、作为本专利技术进一步优选的技术方案，在施工过程中，进行力、几何、环境及结构参数的监测。
13、作为本专利技术进一步优选的技术方案，对斜拉扣锚索索力进行监测，同组的扣索、锚索至少监测一根。
14、作为本专利技术进一步优选的技术方案，架设过程中对扣塔偏位进行监测。
15、第二方面，本专利技术还提供了一种钢桁架拱圈，利用如以上任一项所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法进行施工成拱。
16、第三方面，本专利技术还提供了一种钢桁架拱桥，包括如以上所述的钢桁架拱圈。
17、综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：
18、本专利技术所述的一种基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，该方法能够有效地调节拱圈的内力分布，其作用类似于在钢桁架拱圈中施加预应力，通过这种方法，可以显著提高上弦杆拱脚锚固端的轴压力储备，从而大幅降低拱脚锚固的难度，并提升整体结构的安全性能，同时，该方法还能优化拱圈上下弦杆的轴力分布，使其更为均匀，显著降低轴力峰值，减少弦杆板件的最大厚度，进而降低焊接难度，并实现进一步减少拱圈用钢量的目标；本方法能够有效地锁定索力主动张拉对拱圈上拱变形的积极影响，在裸拱状态，拱圈整体呈现出向上抬升的变形状态，从而起到了预拱的作用，因此，拱圈悬臂节段无需额外设置预抬量，这大大减少了大部分杆件制造线形深化设计的工作步骤，进而提高了制造效率；本方法并不寻求通过改变索力来调整拱圈的线形，拱圈结构的内力和线形控制相对独立，这种独立性使得成桥后的结构内力状态清晰明了，从而有利于确保结构在施工和运营期间的安全性和耐久性；在本方法的施工过程中，基于现有的斜拉扣挂系统进行操作，无需额外投入较大的施工或材料费用；对于大跨度的钢桁拱桥，尤其是跨度达600米级别的平行钢桁拱桥，主动采用斜拉扣索力技术来调整拱圈内力是确保结构经济、安全和合理的关键措施。
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1.一种基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，基于设计提出的线形目标、内力目标、施工索力及误差阈值来制定施工方案及监控方案。
3.根据权利要求2所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，制造厂按架设顺序分批次加工制造拱圈杆件，拱圈悬臂节段杆件不需另设预抬量。
4.根据权利要求2所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，扣锚索采用整束张拉。
5.根据权利要求2所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，在合龙前，对拱圈的线形和内力进行全面测量和复核，以控制最大悬臂状态的扣索索力及合龙段的无应力线形。
6.根据权利要求2-5任一项所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，在施工过程中，进行力、几何、环境及结构参数的监测。
7.根据权利要求6所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱
8.根据权利要求6所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，架设过程中对扣塔偏位进行监测。
9.一种钢桁架拱圈，其特征在于，利用如权利要求1-8任一项所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法进行施工成拱。
10.一种钢桁架拱桥，其特征在于，包括如权利要求9所述的钢桁架拱圈。
...【技术特征摘要】
1.一种基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，基于设计提出的线形目标、内力目标、施工索力及误差阈值来制定施工方案及监控方案。
3.根据权利要求2所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，制造厂按架设顺序分批次加工制造拱圈杆件，拱圈悬臂节段杆件不需另设预抬量。
4.根据权利要求2所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，扣锚索采用整束张拉。
5.根据权利要求2所述的基于斜拉扣挂法的钢桁架拱圈内力与线形双控成拱方法，其特征在于，在合龙前，对拱圈的线形和内力进行全面测量和复核，以控制最...
【专利技术属性】
技术研发人员：王聪，宋随弟，张超，陈克坚，李松涛，曾永平，汪洋，毛嘉川，张扬，任政，罗庆，吉孔东，李光川，
申请(专利权)人：中铁二院工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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