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Bagley Street Pedestrian桥

  • 密歇根的**座斜拉桥

  • 两个主要平面的不对称设计

  • 根据安装手册进行安装工程分析

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底特律Mexicantown巴格利街人行天桥是密歇根州建的**座斜拉桥。密歇根州交通部任命HNTB负责设计,URS公司负责工程的施工检验。Genesis Structures安装工程顾问专家使用LUSAS桥梁分析为客户Walter Toebe Construction进行了应力分析,工程安装,并且为其编制了详细的安装手册,概述各个阶段的施工。


图像

作为 I-75 Gateway2.3亿美元项目的一部分,巴格利人行天桥是一个两跨,不对称斜拉结构,穿越了10个坡道和道路,包括1-751-96国道,贯通东西方的底特律 Mexicantown社区,该区从19701-75建造之后被隔开。此桥全长417英尺,由一个276英尺(西)的主跨和一个141英尺回来(东)跨组成。一个高155英尺的细混凝土钢塔支撑,通过鼓风机将其安

装在10forestays的主跨上。后跨由一个桥台和塔支撑支柱完全支持着。塔的上部结构包括一个深入的梯形单钢箱梁和一个不同宽度的长度为15英尺-3in到34英尺的混凝土板。沿着桥面现浇混凝土障碍墙化甲板浇注釉固定行人护栏。在人行桥上安置了五个谐质量阻尼器限制任何由于风或行人交通引起的振动。

 

模型安装过程

Genesis Structures使用LUSAS桥梁软件对桥复杂的几何模型及组成成分和相关的材料特性进行建模分析。详细的梁单元和壳单元所代表的临时性和**性结构组件,能对62个自定义阶段的建筑过程进行准确的分析。

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安装顺序动画显示


桥塔

独特的几何形状的塔基础3D实体模型被用于对主要桥梁模型的基础刚度进行调整,使用梁单元建模。从三维CAD模型,获得塔的截面属性。施工过程中四个拉索将塔固定在两个垂直水平,除了提供支撑外,在施工过程中限制了塔安装前的移动,与之后的后张拉预应力拉索的索塔保持一致。还要分析拉索的荷载偏心率和时间响应,参考CEB-FIP 1990中的收缩和徐变以及建模过程中相关阶段的评估。

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上层建筑和支撑

钢板,加劲肋,复合混凝土板和上层建筑的混凝土护栏都是用三维壳单元进行建模。用梁单元对内部梁支撑进行建模。混凝土板的时间响应(收缩徐变)也被包括在内。桥面混凝土浇注要求临时的轴承在*初在桥台(和模型)能对梁进行旋转。一旦,整体式桥连接完成,模型会进行相应的更新。梁的偏心荷载会对箱梁产生扭力和横向推力。桥墩的上,下和横向轴乘支撑,以及支柱的纵向和横向轴承之间的张力将上层建筑固定。支撑着西跨的三个脚手架模型的建立,可以将支撑压缩,对拉索的升降进行精确的分析。


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复合板和护栏


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钢箱梁模型


拉索的搭建和张拉

拉索的安装,要求要平衡,受力均匀,根据安装顺序进行。有些要保持的,只要求一个顶进行操作,而其他两个需要不同的施工阶段进行操作。随着项目进程,临时塔被拆除。拉索的安装和张拉引起的反应也越来越少,脚手架也逐渐的被拆除。对混凝土进行30年的徐变分析,以及对*后施工阶段结构的长期影响进行评估。

 

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拉索的安装和张拉


设计限制

合同文件规定,塔的设计限制要限制在其上方横向位移为2英尺,限制了**数量的弯矩对弱轴在一定水平内,以及在建设中保持基础800kipfit进行建造,如果超出数值,只要证明是安全的,可以进行建造。 结构工程师John BoschertGenesis Structures说:“限制这些值是尽量减少收缩徐变效应和实现更好的控制。”他接着说“LUSAS对主塔整个施工阶段的分析表明,塔的徐变变形是可以接受的,在施工中,弱轴的桥塔足以抵制实际弯矩。”

 

得到的结果

LUSAS分析中,许多图标和图标的创建,可以显示结构关键部分的时程效应。这些包括:

  • 塔顶的时程位移

  • 施工过程中弱轴弯曲的时刻图

  • 拉索张力的临时和**时程

  • 桥墩,轴承,施工支架的时程反应

  • 箱梁在所有施工阶段的垂直位移和应力

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LUSAS中的时程分析


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弯矩塔的一个特定施工阶段


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钢箱梁顶部和底部施工阶段的垂直位移


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钢箱梁施工阶段的纵向应力


概述

用LUSAS软件各阶段安装进行分析,Genesis Structures 能够模拟和验证安装序列,为其客户和承包商Walter Toebe Construction.提供一个详细的安装手册和相关的几何控制方案。三维目标的坐标和高度提供了关键点的结构,包括塔的滞留,临时支撑,箱梁接头,沿箱梁桥面以及所有拉索的连接点。


“LUSAS可以对模型每个阶段进行几何控制,使我们更加自信的监视塔的弯曲。”

John Boschert, Structural Engineer, Genesis Structures

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