【技术实现步骤摘要】
一种用于桥梁顶推施工受力分析方法
[0001]本专利技术属于桥梁顶推施工的
，具体涉及一种用于桥梁顶推施工受力分析方法
。
技术介绍
[0002]顶推施工法是一种桥梁广泛使用的施工方法
。
顶推施工法是指梁体在桥台背后的路堤上逐段浇筑或拼装，并用顶推装置纵向顶推，使梁体逐次通过各临时支架而就位的施工方法
。
顶推施工时不影响桥下交通，不需要大型起重设备，也没有高空作业，特别适合于城市桥梁特大跨度桥梁，长线引桥或立体交叉的施工
。
由于桥梁在预制场地上施工，因此施工质量和施工进度容易保证
。
[0003]然而，桥梁在顶推过程中，支撑桥梁的支架数量及其与梁体的相对位置都在不断变化，造成桥梁受力也在动态变化，需要对动态变化的桥梁进行受力分析，以检验桥梁在顶推过程中的强度
、
刚度及稳定性是否满足要求
。
[0004]对此，当前常借助有限元软件，首先建立桥梁
(
含前
、
后导梁
)<...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种用于桥梁顶推施工受力分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
基于梁体顶推前的位置，构建梁体整体坐标系，并得到顶推支架坐标向量
x
s
；
S2、
当梁体顶推前进时，获取更新后的梁体特征点坐标向量和支撑梁体的支架坐标向量
S3、
构建梁体顶推过程中的随动坐标系，并基于更新后的梁体特征点坐标向量和支撑梁体的支架坐标向量得到在随动坐标系下的梁体节点坐标向量
x
′
nod
；
S4、
对划分后的梁体单元进行定位编号，并生成对应梁体节点的定位向量
λ
；
S5、
基于所述定位向量
λ
，生成梁体的整体刚度矩阵
K
和荷载列阵
F
；
S6、
根据梁体的所述整体刚度矩阵
K
和所述荷载列阵
F
，计算梁体节点位移
Δ
；
S7、
基于梁体节点位移移
Δ
，计算单元内力
S8、
根据梁体单元的所述定位编号和所述单元内力计算梁体节点的竖向支反力
R
j
；
S9、
按照步距
δ
进行下一阶段的梁体顶推，并重复步骤
S2
～步骤
S8
，直至梁体顶推前进距离
Δ
x≥
整个顶推长度
L
tol
时，结束梁体顶推
。2.
根据权利要求1所述的用于桥梁顶推施工受力分析方法，其特征在于，所述步骤
S1
具体包括：以梁体顶推前的位置为基准状态，建立整体坐标系
x
，
x
坐标原点
O
位于后导梁尾端，并指向顶推前进方向；在
x
坐标系下，后导梁
、
主梁及前导梁的梁端坐标，即梁体特征点坐标向量
x
b
＝
[0,l1,l1+l2,l1+l2+l3]
T
；顶推支架的坐标
x
s
＝
[x1,x2,
…
,x
n
]
T
，其中，
l1、l2、l3分别为后导梁
、
主梁及前导梁的长度
。3.
根据权利要求2所述的用于桥梁顶推施工受力分析方法，其特征在于：所述步骤
S2
中当梁体顶推前进
Δ
x
时，更新后的梁体特征点坐标向量时，更新后的梁体特征点坐标向量
4.
根据权利要求1所述的用于桥梁顶推施工受力分析方法，其特征在于，所述步骤
S3
具体包括：以梁体顶推过程中的位置为基准状态，构建随动坐标系
x'
，
x'
坐标原点
O'
位于后导梁尾端，随梁体同步前移，并指向顶推前进方向；在随动坐标系
x'
下，基于更新后的梁体特征点坐标向量和支撑梁体的支架坐标向量得到梁体单元的全部节点
x
nod
：将
x
nod
中的每个元素减去
Δ
x
得到的梁体节点坐标向量
x
′
nod
。5.
根据权利要求1所述的用于桥梁顶推施工受力分析方法，其特征在于，所述步骤
S5
中梁体的整体刚度矩阵
K
为：梁体单元
i
的单元刚度矩阵为：
其中，
I
i
为单元
i
的惯性矩，
E
为弹性模型，
L
i
为梁体单元的长度；中第1～4行及1～4列的定位向量均为
(2i
‑
1,2i,2i+1,2i+2)
；遍历所有梁体单元，对其中任意单元
i
，将中的每个元素，根据定位向量
λ
，按照其在整体刚度矩阵的位置，累加到刚度系数中，得到整体刚度矩阵
K
，
K
阶数为
2K
×
2K。6.
根据权利要求5所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾颖，张崧，王翰林，冯小龙，张世奎，廖丽，张红军，周艇，彭勇军，高昌建，古松，张兆强，田波，张杰，
申请(专利权)人：中交二航局成都建设工程有限公司中铁十八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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