关键词： 高墩大跨连续刚构桥   施工技术   横向刚度   线形控制  

摘要： 连续刚构桥作为使用最为广泛的桥型之一，是中国高速路网及铁路网的主力桥型。本文依托陕晋大峡谷黄河特大桥的全过程施工，介绍了在连续刚构桥施工过程中遇到的承台大体积混凝土水化热温度控制问题、施工测量精度控制问题、墩身裂缝控制问题、支架及挂篮搭设与预压、悬灌施工及桥梁线形控制等问题。通过对工法工艺的改进，提出了“内降外保承台大体积混凝土一次浇筑温控技术”、冬季蒸汽养护、夏季喷淋养护、分幅顶推施工等一系列施工技术，有效的解决了在薄壁大跨连续刚构桥中遇到的施工难题，保证了承台温度控制在合理范围内，防止了裂缝的发展。使用有效的混凝土养护措施解决了施工环境温差大的影响。\n 作者使用有限元分析软件Midas Civil对挂篮预压变形进行了分析，并与实际观测值对比，发现建立的模型具有较好的预测效果，为模板的定位和桥梁线形控制提供了可靠保障。使用ANSYS对最大悬臂状态侧向刚度进行了分析，分析结果表明，在最大悬臂状态，T构的横向刚度较小，受风载产生了不可忽略的变形，应当在施工中采取有效的防风措施，以保证桥梁线形达到设计值。\n 通过本文对连续刚构桥关键技术的研究，解决了类似桥梁建设中的施工难题，对后续其他桥梁施工具有一定的参考价值。

关键词： 自适应控制   大跨度   预应力   T形刚构   施工控制  

摘要： 文章对自适应控制法进行分析,确定了影响T形刚构桥施工的因素,通过对桥梁的线性和应力的监测,将理论值与实测值进行比较,差值在容许范围之内,桥梁线性和应力得到了有效控制。

关键词： 高墩   连续刚构桥梁   近断层地震   脉冲效应   地震动空间性   脉冲识别   抗震性能  

摘要： 近年来随着我国公路、铁路建设的发展,高墩大跨连续刚构桥梁在地震带断层附近或跨断层地区建造日益增多,将面临着近断层地震的影响。近断层地震动通常伴有高能量的长周期速度脉冲,使得结构在地震中承受高能量的冲击,致使结构产生较大的位移和变形,导致严重的结构破坏。目前,我国公路、铁路相关抗震规范中没有考虑近断层脉冲地震动对桥梁抗震设计的影响,且对高墩大跨连续刚构桥梁没有给出有效的抗震评估方法。因此,深入研究高墩大跨连续刚构桥梁在近断层脉冲地震作用下的动力响应及抗震性能具有重要意义。本文以山区典型的高墩大跨连续刚构桥梁为工程实例,详细研究了此类桥梁在近断层脉冲地震作用下的动力响应及抗震性能,主要研究内容如下:1、对有关高墩大跨桥梁抗震研究现状进行了总结和回顾,重点介绍了近断层脉冲地震动特性及近断层地震作用下高墩大跨连续刚构桥梁的研究现状,指出了目前研究中的不足,提出了近断层脉冲地震作用下高墩大跨连续刚构桥梁抗震性能研究的课题。2、提出了人工拟合近断层非平稳脉冲地震动的方法。以台湾集集地震实测地震记录为样本,对近断层脉冲地震动、近断层非脉冲地震动、近断层脉冲地震动高频成分以及远场地震动的功率谱进行了比较,基于相位差谱统计模型计算相位谱,考虑将近断层脉冲地震动高频成分与长周期随机脉冲模型叠加,提出了能够显著减小地震动反应谱离散性的人工合成近断层非平稳脉冲地震动的方法。3、通过选取典型的天然脉冲和非脉冲地震记录,采用能量识别方法对其脉冲性进行识别,验证了近断层脉冲型地震动能量识别方法的有效性,分析比较了脉冲效应在不同方向上的差异,然后以山区高墩大跨连续刚构桥梁为工程实例,基于ANSYS有限元分析平台建立了其数值模型,详细研究了近断层脉冲型地震动的速度脉冲效应和脉冲方向性对高墩大跨桥梁地震响应的影响。4、研究了包含多脉冲的近断层地震动对高墩连续刚构桥梁非线性地震响应的影响。考察了脉冲识别方法对近断层多脉冲地震动的有效性,基于Open SEES有限元平台建立了山区不规则高墩连续刚构桥梁非线性动力模型,详细研究了近断层多脉冲地震动对不规则高墩大跨桥梁非线性地震响应的影响。5、研究了近断层脉冲型地震动空间变化性对高墩连续刚构桥梁非线性抗震性能的影响。采用在地震记录中叠加小波函数的方法获得不同场地和不同视波速下的地震动,考虑地震动的空间变化性,对桥梁结构开展多点激励下的非线性动力时程分析,详细分析近断层脉冲地震动空间变化性对不规则高墩大跨连续刚构桥梁抗震性能的影响。6、以台湾集集地震中的20条脉冲型地震动记录为样本,通过增量动力分析得到一致激励和多点激励下高墩大跨连续刚构桥梁桥墩相对位移和支座相对位移的增量动力曲线,同时结合地震易损性分析方法分别给出了此类桥梁在一致激励和多点激励的地震易损性曲线。

关键词： 有限元模型   稳定度   屈曲模态   刚构桥   汽车荷载   稳定性分析  

摘要： 随着高速公路深入崇山峻岭,跨越大江大河的工程增多,高墩大跨桥梁的修建也越来越多,而高墩大跨桥梁的稳定,成为该类桥梁的制约性因素。本文依托云南省某高速公路高墩大跨刚构桥,对不同截面形式下的高墩刚构桥在成桥状态下的稳定性做了建模分析。该桥为三跨的预应力连续型刚构结构,桥梁全长为340m,桥跨布置为（90+160+90）m,主梁截面形式为单箱单室直腹板,下部结构为:1#墩为60m高的单肢箱型

关键词： 高墩大跨曲线刚构桥   三分力系数   计算流体力学   FLUENT软件   并行计算  

摘要： 近年来,我国科学技术和交通事业的蓬勃发展有目共睹。高墩大跨连续刚构桥也因此被广泛应用,并且逐步向大跨、轻柔、超高墩、结构异形等方向发展。桥梁的抗风性能作为桥梁设计和使用过程的重要考量指标很值得深入探讨。我国现有的《公路桥梁抗风设计规范》中仅对直线单幅桥面桥梁的三分力系数做了说明,同时国内对曲线连续刚构桥的抗风研究也比较少。有鉴于此,本文结合古龙山特大桥实际案例和CFD方法对曲线箱梁的三分力系数影响做了相关研究。同时,高性能计算机集群和并行计算是目前降低数值模拟时间的有效方案,所以本文也基于工程流变学湖南省重点实验室计算机集群和FLUENT软件对桥梁风场开展了并行计算研究,探讨了桥梁风场大规模并行计算中网格数、核数等因素对并行效率、加速比的影响,以及网格数与核心数之间的最佳匹配关系。具体包含以下几方面的工作:(1)介绍了高墩大跨曲线刚构桥在国内的发展,综述了计算流体力学(CFD)方法在桥梁风场研究方面的成果。(2)基于Linux版本FLUENT软件,选取山店江大桥跨中断面三分力系数作为数值模拟验证方案进行了数值模拟计算,计算结果与参考文献中的实验数据较吻合,再次验证了 CFD方法在桥梁风场方面研究的可行性。(3)针对本文研究案例古龙山特大桥,展开了箱梁断面三分力系数和流场的二维数值模拟研究。探讨了箱梁断面三分力系数和流场随风速、风攻角、梁高等因素变化的影响。计算结果表明:风速的变化对升力系数的影响较明显,具体表现为,随着风速的增加,升力系数逐渐增大;阻力系数、力矩系数随风速的变化幅度较小。风攻角的变化对升力系数的影响较明显,当风速10m/s时升力系数最大值出现在0度攻角处,同时向正负攻角两侧递减。攻角的变化对阻力系数和力矩系数影响较小。随着箱梁高度增加,流场越趋复杂,细节越丰富。(4)建立了古龙山大桥箱梁三维数值模拟模型,研究了直线箱梁在三维情况下三分力系数随风速变化的影响以及曲线箱梁在三维情况下三分力系数和流场随箱梁曲率变化的影响。计算结果表明:阻力系数随曲率半径增大而缓慢减小,升力系数与力矩系数随曲率半径增大而缓慢增大,总的来说曲率变化对三分力系数的绝对值影响较小。(5)基于工程流变学湖南省重点实验室DELL计算机集群和FLUENT平台,在LINUX环境下建立了桥梁风场三维数值模拟系统,研究探讨了桥梁风场大规模并行计算中网格数、核数等因素对并行效率、加速比的影响,以及网格数与核心数之间的最佳匹配关系。计算结果表明:计算时间随着网格规模的增大而增大,基本呈线性关系。在一定核数范围内,随着核数的增多,计算时间较少特别显著,而当核数超过一定范围时,计算时间的减少随核数的增多不是很明显。在本文的数值模拟当中,较佳的核数范围在2-6个之间。

关键词： 高墩大跨连续刚构桥   悬臂挂篮   施工技术  

摘要： 大跨连续梁桥有着独特的优点:成本较低,增大桥下净空,较大的承载力,较好的舒适性等,因而在工程中得到了较多使用.熟悉挂篮系统的组成并掌握连续梁挂篮施工的控制技术要点,对我国桥梁的大发展有着十分重要的作用.

关键词： 连续刚构桥   稳定安全系数   几何非线性   稳定可靠性   响应面法  

摘要： 随着我国西部公路桥梁等设施的大量建设,高墩大跨连续刚构桥得到了大规模的采用,并且随着连续刚构桥跨度和桥墩高度的不断增大,其施工期结构的稳定性问题越来越受到重视。本文以四川泸州某高墩大跨连续刚构特大桥为工程背景,对施工期桥梁结构稳定性及其可靠性进行分析。本文具体工作内容如下:1、简单介绍了国内外刚构桥的发展,回顾了国内外高墩大跨连续刚构桥稳定性的研究现状,并简单阐述了结构可靠度的发展史,介绍了两类稳定问题的不同、结构稳定性的评价指标和判别准则以及稳定安全系数。2、使用有限元软件建立了该特大连续刚构桥的计算模型,计算了该桥施工期最高裸墩阶段、最大悬臂阶段与合拢阶段的线弹性稳定安全系数,得出该桥施工期稳定性满足要求。其中最大悬臂阶段该桥稳定安全系数值最小,即稳定性最低。分析了各影响因素(混凝土强度、混凝土容重、桥墩壁厚等)对稳定性的影响,得出了对稳定性影响较为敏感的因素。3、阐述了桥梁结构的几何非线性问题,介绍了几何非线性分析基本原理、求解方法和其收敛准则。使用有限元软件分析了该桥在施工期最大悬臂阶段几何非线性的稳定性,得出该桥几何非线性对稳定性有一定的影响。4、对该桥最大悬臂阶段的稳定可靠性进行分析,建立了可靠性分析模型与功能函数。简单介绍了响应面法,以及可靠度指标计算过程。利用MATLAB软件基于响应面法计算得到施工期最大悬臂阶段结构稳定安全系数达到要求的可靠度指标与失效概率。最后对最大悬臂阶段的稳定可靠性进行了参数敏感性分析,得出桥墩混凝土弹性模量的变异性对可靠度指标的影响最大,混凝土容重的变异性对可靠度指标的影响次之,而临时荷载、风荷载、挂篮荷载变异性的影响很小可忽略。

关键词： 高墩大跨连续刚构桥   顶推合龙优化   局部稳定   整体稳定   设计及关键施工工艺建议  

摘要： 1990年以后,国家继续加大基础设施建设力度,西部和山区桥梁建设也发展壮大起来。由于西部和山区地形的的需要,高墩大跨连续刚构梁桥的数量在迅速增加。随着高墩大跨连续刚构梁桥的修建,一些施工关键问题的解决显得尤为重要。本文依托青海省尕玛羊曲黄河特大桥为背景工程,研究了高墩大跨连续刚构桥的合龙顶推力与合龙顺序、矩形薄壁空心墩的局部稳定、矩形薄壁空心墩.的整体稳定等问题。在此基础上,同时又结合现有文献,总结出一些设计建议及编制一本高墩大跨连续刚构桥施工技术指南草稿,可供同类型桥梁参考。主要研究内容概述如下:(1)以尕玛羊曲黄河特大桥为例,拟定了六种合龙顺序方案,然后针对这六种合龙顺序使用两种合龙顶推力优化方法进行分析,分别是近似理论公式分析和基于有约束墩顶水平位移平方和最小的顶推优化分析。另外,经对比考虑非线性和不考虑非线性的影响,发现可以近似忽略非线性的影响。(2)把矩形薄壁空心墩的局部稳定问题简化成四边简支单向均匀受压板的稳定问题,在此基础上,通过理论公式演算,分析出矩形薄壁空心墩的屈曲应力公式和避免发生局部失稳的截面宽厚比的限值。(3)通过理论公式分析出高墩自体稳定公式,并进行了有限元计算,两者吻合较好。(4)针对最大悬臂阶段和运营阶段两种荷载工况,进行了长细比、宽厚比、偏心、纵向主筋配筋率的参数分析,旨在分析这些参数对整体稳定性的影响。(5)基于本文和现有文献的研究成果,为尕玛羊曲黄河特大桥和同类型桥梁总结出一些设计建议,及编制了高墩大跨连续刚构桥施工技术指南草稿。

关键词： 日照温差荷载   静风荷载   温度—静风耦合效应   薄壁空心超高墩   结构稳定性  

摘要： 超高墩大跨连续刚构桥的整体刚度相对小跨径同类桥型要小,结构更柔,在其施工过程中对诸多荷载的敏感性较高。实际监测中发现,温度荷载和风荷载及二者耦合作用在桥梁建设的全过程中都对结构的线形和稳定性有着不可忽略的影响。为此本文展开了以下研究:1、依托实际工程的监测数据,确定出桥墩壁厚内向阳侧和背阳侧的最大温差,运用非线性回归分析拟合并建立了沿壁厚方向的非线性最大温差曲线:Tx=25.7+4.1e-5.25x。依据该式将日照温差荷载加载到ANSYS实体模型中进行热力耦合与结构分析,计算出超高墩的最大横向偏位为5.5cm。并计算分析了桥墩在上述温度荷载下的轴线偏位对上部主梁线形和应力的影响;2、根据偏于保守的公路桥梁抗风规范对结构不同施工阶段进行了不同风荷载工况下的变形分析,发现随着风速的提高结构的变形呈指数式增长;3、对超高墩大跨连续刚构桥的最高裸墩阶段、主梁的最大双悬臂以及成桥阶段进行了施工全过程的非线性日照温差温度效应、静风风致效应、温度—静风耦合效应的分析后,采用有限元软件ANSYS对结构在上述三种工况下进行了几何非线性稳定性分析;4、根据计算结果分析得出温度和静风及温度—静风耦合作用在不同施工阶段对结构稳定性的影响程度和变化趋势,发现温度和静风荷载均会降低结构的稳定性,但二者耦合作用下对结构稳定性的影响中静风荷载占主导地位,且风速的增大可改善结构的温度效应;5、针对桥墩和主梁悬臂施工中在温度—静风耦合作用下稳定性明显下降的现象,分别提出了三种提高结构稳定性的临时控制措施,并对比分析了各措施的控制效果。结果显示:主墩施工阶段设置临时横向联系和长悬臂施工时主梁设置临时纵向过渡梁可显著提高结构的稳定性。

关键词： 高墩大跨连续刚构桥   施工技术   菱形挂篮   过程控制  

摘要： 本文围绕高墩大跨连续刚构桥展开,对其特点、施工容易出现的问题以及如何加强施工技术与过程控制展开了详细分析和探讨,希望通过以上内容的分析,可以相对准确的了解高墩大跨连续刚构桥施工,作为桥梁工程建设的参考。