[发明专利]一种基于有限元模拟分析的桥梁斜向顶升施工方法

说明书

本发明公开了一种基于有限元模拟分析的桥梁斜向顶升的施工方法，属于桥梁顶升施工技术领域。本发明将有限元模拟分析应用于桥梁顶升施工方案设计，具体包括在顶升施工前，可针对特定的桥梁斜向顶升进行数值模拟计算，通过对比不同桥型、不同跨度、不同顶升高度、不同顶升顺序状态的顶升模型，确定出最优施工顺序和施工工序，将施工中可能存在的问题、风险等进行预知，对施工重难点和关键施工工序提前做好预防措施和施工安排，确保斜向顶升过程中的质量与安全。

技术领域

本发明涉及一种桥梁斜向顶升施工方法，特别是涉及一种基于有 限元模拟分析的桥梁斜向顶升的施工方法，属于桥梁顶升施工技术领 域。

背景技术

随着我国经济的快速发展，桥梁工程发展迅猛，公路桥梁数量已 达80万座，成为我国建造的靓丽名片。桥梁作为重要的交通枢纽， 其承载能力、通行能力及桥下净空等均在沟通交通方面起着重要作 用。

随着各地区发展的需要，存在桥下净空不满足规划改造需要的情 况，需对现役桥梁进行适当改造，以满足规划的需要。在这种情况下， 若拆除重建，不仅成本高，浪费资源，还会污染环境，影响交通。为 了能够提高桥梁的再利用率，使其满足现行的通航、新建线路等新规 划的要求，在不拆除桥梁的情况下，桥梁顶升施工技术被广泛应用。

目前桥梁顶升技术尚无现行的参考标准，顶升工程的质量只能依 靠设计人员的经验，不利于顶升技术的推广应用。

业内普遍认为，标准化、规范化及快速化是顶升技术未来的发展 方向及要求。从近几年的顶升施工案例中可以发现，传统顶升施工工 艺存在较大的局限性，且耗费大量的人力及物力、施工周期长，同时 其安全性和工程质量难以保证，在桥梁斜向顶升施工中尤为突出。桥 梁斜向顶升(斜顶)施工即利用液压千斤顶对桥梁两侧或前后实现不 同高度抬升的施工过程。在计算机及液压千斤顶飞速发展的时代，将 数值模拟应用于桥梁顶升施工中具有重要的指导价值和参考性。在顶 升施工前，可针对特定的桥梁斜向顶升进行数值模拟计算，通过对比 不同桥型、不同跨度、不同顶升高度、不同顶升顺序状态的顶升模型， 确定出最优施工顺序和施工工序，将施工中可能存在的问题、风险等 进行预知，对施工重难点和关键施工工序提前做好预防措施和施工安 排，确保斜向顶升过程中的质量与安全。

发明内容

本发明可通过有限元模拟分析不同跨径、不同顶升高度的顶升过 程，分析总结顶升过程中主梁应力、位移及支座反力的变化规律，确 定顶升施工顺序、顶升步距、顶升不同步时受力最不利位置、顶升装 置数量、摆放位置及不同顶升角度下的结构稳定性控制措施等，制定 合理的斜向顶升施工方案，以解决桥梁斜向顶升施工中存在的安全性 和工程质量难以保证等问题和不足。

本发明的技术方案为：

一种基于有限元模拟分析的桥梁斜向顶升施工方法，其特征在 于，包括以下步骤：

A.有限元模型的构建、分析及顶升施工方案的确定，包括：

A.1模型的建立，对顶升过程中桥梁的受力体系进行模拟分析；

A.2顶升过程中液压千斤顶数量的选取；

A.3选定顶升方案支撑状态下不利工况分析，并根据模拟分析结 果，得到危险界面，并提出应急措施和现场优化处置措施；

A.4顶升施工方案的确定。

进一步，还可以包括以下步骤：

B.按所述的有限元模型的构建、分析及顶升施工方案确定的方案进行 顶升施工，包括：

B.1顶升支撑体系施工；

B.2限位装置安装；

C.顶升，过程包括：

C.1试顶升；

C.2监控量测；