关键词： 超高墩效应   非线性   悬臂施工   温度梯度   不平衡   挂篮  

摘要： 185m超高墩大跨T构悬臂施工中,墩身的柔性尤为突出,在温度和其他不平衡等因素作用下,墩身极易出现纵向挠曲变形,致使T构发生“跷跷板”变形,随之加剧结构稳定性降低,如此循环带来超高墩效应不断放大。因此,必须结合实际深究悬臂施工中的超高墩效应,为此类超高墩结构积累更多理论与实践经验。本文结合三水河特大桥墩高185m的14#超高墩大跨T构悬臂施工,首先,根据非线性分析理论,分别采用弹性、考虑几何非线性和考虑材料非线性分析方法,对超高墩T构最大悬臂状态进行静力和稳定性分析,并且研究不同墩高和三种墩身形式下超高墩稳定性差异。其次,根据长期现场气温观测和24小时墩身截面温度观测,总结出温度变化规律;分别对升温、降温和日照温差在不同施工状态下进行超高墩效应分析,以及在一个节段内日照温差交替变化下的响应。最后,结合现场实际悬臂施工监控中的标高误差源,归结出超高墩大跨T构悬臂施工中引起不平衡作用的因素,分析荷载偏差、张拉预应力、不同步施工、方案变更和挂篮跌落情况带来的超高墩效应,同时给出一定的实际建议和相应预防措施。经过分析,对于超高墩结构必须考虑其几何和材料非线性,尤其几何非线性对超高墩偏位影响比重在15%左右;建议墩高超过120m的墩界定为超高墩,具有明显高墩效应;墩身形式的选择没有规定的最优选择,根据不同桥梁结构考虑重点侧重选取;日照温差变化下,外界温度最大时,薄壁内侧温度并不是最低的,最低温度基本出现在中间壁厚位置处,呈现非线性关系;在施工悬臂梁端标高误差分析中,温度作用下的超高墩T构位移响应在2cm左右,其余误差多由不平衡作用产生;相同节段块连续不同施工工序出现正负温度作用和正负不平衡作用,其结果不会完全抵消,只会削减一部分;施工挂篮跌落过程存在动力时程效应,超高墩和悬臂梁强度均可满足,变形量过大,所以必须避免出现此情况。总之,积累更多实际超高墩施工经验才能丰富超高墩效应的理论分析。

关键词： 连续刚构桥   施工控制   承台水化热   挂篮静载试验  

摘要： 随着新工艺、新设备、新材料和新的设计手段的开发与应用,预应力混凝土连续刚构桥凭借其施工方便、线形美观以及跨越力大的特点在大跨桥梁中应用得越来越广泛。大跨连续刚构桥的施工方法一般采用平衡悬臂浇筑法。在进行悬臂施工的过程当中,结构必然会受到诸多因素对它的影响,比如控制参数存在的误差、施工存在的误差、测量存在的误差以及砼的收缩徐变、温度变化等等。在施工阶段中随着桥梁结构和荷载状态的不断变化,结构的内力以及变形将随之不断地发生变化,并且所产生的变化幅度比较大。为保证施工质量和桥梁建设过程中的安全,必须对桥梁的结构内力分布和成桥线形进行监控,这就是桥梁施工控制的内容。本文结合天桥特大桥这个实际工程,对连续刚构桥的施工关键技术问题进行研究,同时考虑到本桥承台混凝土为大体积混凝土,故进而对大体积混凝土的水化热温度监控问题进行研究,探讨承台冷却系统布置的可行性。本文重点对该桥悬臂施工过程中的线形控制和应力控制进行研究,把施工控制理论具体运用到工程实践进行了分析,同时采用桥梁结构分析软件MIDAS/CIVIL对全桥进行逐段施工仿真模拟分析,作为各施工阶段进行调整控制的依据。数值分析计算结果确定了成桥预拱度以及施工预拱度,最后得到了总的预拱度理论分析值,确定了立模标高的计算公式,通过与实际监测结果进行对比,说明了计算结果的正确性。在应力控制中,由软件分析计算,得到了各施工阶段结构的理论应力值,通过与实际监测结果进行对比基本吻合,达到了对该桥应力控制的目标。

关键词： 连续刚构桥   施工控制   挠度   合龙   温度梯度  

摘要： 高墩大跨连续刚构桥是一种重要的桥梁形式,一般采用悬臂施工法进行施工。三水河特大桥为咸阳至旬邑高速公路上的一座特大型连续刚构桥,它集超高墩、长联、大跨特征于一身,本文依托该桥梁结构的施工建造,深入现场进行实时施工监测,并根据所凝练的相关问题,对比研究了大量国内、外有关预应力混凝土连续刚构桥的监控资料,利用MIDAS/Civil有限元软件建立数值模拟模型,对该桥梁箱梁梁段的建造、全桥的合龙施工进行了全过程的监控。结果表明:采用悬臂施工法修建的三水河特大桥满足规范《公路桥涵设计通用规范》JTG D600-2004和《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2012要求。具体工作如下:阐述了桥梁施工监测与控制的基本原理,简要评论了目前国内外高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥施工监测技术发展的历史与现状。运用MIDAS/Civil软件建立数值模拟模型,对该桥梁结构进行施工控制方面的仿真模拟。求出相应的应力值和挠度值,并与实测的施工监测数据对比以修正相关的模型参数,使之与实际相符,为该种桥梁结构的施工控制提供了理论计算基础。基于施工过程中箱梁的高程变化数据,运用MIDAS有限元模型对数据进行参数识别、分析,继而为下一梁段箱梁的立模标高提供修正依据,以指导施工、建造,结果表明:成桥后梁底线形良好,符合设计要求。为保证箱梁梁体结构材料不发生破坏,对箱梁截面12#墩2#块所采集的应力数据进行分析,实测最大压应力值满足规范要求。结果表明:该梁段在各施工阶段的应力状态均满足设计要求。在日照产生的温度梯度荷载条件下,顶板和底板分别受到压应力和拉应力的作用,最大应力值位于跨中位置。经软件模拟计算,荷载工况组合下(含温度梯度荷载),顶板和底板受到的最大压应力分别为11.4MPa和12.9MPa;12#墩10#块顶板和底板在下午3时受到的最压应力实测值分别为12.84MPa和8.52MPa,均满足规范要求。温度应力对桥梁产生向下的挠度,跨中挠度值为21.7mm。对咸阳地区该类型桥梁箱梁的合理温度梯度进行了研究:通过对该桥梁箱梁进行24小时的温度监控,基于经典热力学理论,建立ANSYS模型,运用瞬态热分析,求出了该桥梁夏季日最不利时刻(15:00)的理论温度场;并将有关温度的理论计算值与实测温度值进行对比,修正、优化计算模型,遂得出适合该地区夏季的混凝土箱梁温度场分布图;与国内、外相关的公路规范对比,结果证明该温度梯度数值模拟模型较为合理。对桥梁合龙施工过程进行了理论分析:对梁段高程,应力应变,温度场进行实时监控;在合龙完成后,通过有限元软件进行分析、验证,结果表明理论计算精度达到预期要求。

关键词： 预应力混凝土   连续刚构桥   垂直度   临时固结   无平衡配重托架   合拢次序  

摘要： 本文以广西靖那高速公路3标百大特大桥作为施工实例,着重放在大跨高墩连续刚构桥实施过程中中的重难点技术进行了深入的总结研究。(1)薄壁高墩采用翻模+外包提升架施工工艺确保施工作业人员安全操作。采用高精度全站仪和激光垂准仪相结合的方法进行高墩翻模模板定位,并通过数据分析,这两种方法相互校核,确保了高墩施工垂直度。(2)采用墩顶砂箱临时固结技术,确保了连续梁施工稳定安全和临时支座拆除便捷。并利用MIDAS CIVIL 2010有限元计算软件对墩梁临时固结、0#块托架及挂篮施工进行整体建模分析,确保受力计算全面、合理、可靠,方案最优。(3)运用信息化监测技术,对薄壁墩及主梁进行应力应变监测,确保桥梁施工过程受力和变形受控。利用ASCB程序对全桥桥墩及箱梁在施工阶段受力进行建模计算,分析桥梁施工阶段理论受力,与现场监测数据对比,理论分析与监测数据双控,确保了结构安全,线型受控。(4)通过增加边跨不平衡悬臂浇筑段,优化缩短边跨现浇段长度,优化后边跨现浇段可采用无平衡配重托架施工,解决高边墩长大边跨现浇段在复杂地质地形条件下的施工难题。确保了施工质量,提高了施工效率。(5)优化调整多跨连续刚构合拢次序,采用先中跨、再次边跨,最后边跨合拢的顺序,一方面解决了边跨不平衡悬臂浇筑段的影响,另一方面加快了上部箱梁施工进度。

关键词： 高墩   大跨径   小半径曲线连续刚构桥   位移与应力   有限元分析  

摘要： 结合工程实例广西崇左至靖西高速公路古龙山大桥,采用空间有限元软件MIDAS/CIVIL,对高墩大跨小半径曲线连续刚构桥结构悬臂施工阶段和成桥阶段箱梁的空间位移与应力进行计算分析,为箱梁悬臂施工时的线形、应力控制提供理论依据。

关键词： 桥梁   多点激励   高墩大跨连续刚构桥   抗震性能  

摘要： 在简要介绍高墩大跨连续刚构桥结构特点的基础上,从地震动参数、大跨结构的跨度及跨数、高墩结构的墩高、相邻墩高差等方面对比分析了高墩大跨连续刚构桥在一致激励和多点激励作用下的地震反应,总结回顾了高墩大跨刚构桥抗震性能的研究进展,并对高墩大跨刚构桥抗震性能分析的有关问题提出了展望和建议。

关键词： 刚构桥   Midas   参数研究  

摘要： 针对实际的一座70m+120m+70m跨的刚构桥,运用大型有限元软件Midas Civil 7.8进行了详尽的静力计算,根据规范进行荷载组合,从持久状况承载能力极限状态和正常使用极限状态来分别验算桥梁的正截面抗弯承载能力,正截面抗裂,斜截面抗裂,正常使用阶段预应力混凝土构件受压区混凝土最大压应力,斜截面抗剪,施工阶段法向压应力以及预应力拉应力。

关键词： A型高墩   刚构桥   地震反应   有限延性  

摘要： A型高墩大跨混凝土连续刚构桥的显著特点是墩高、跨度大、梁体及墩身质量巨大。文章分析了P-Δ效应、行波效应对A型高墩大跨混凝土连续刚构桥地震反应的影响及弹塑性地震反应特点,探讨了A型高墩大跨混凝土连续刚构桥的延性抗震设计方法。结果表明:A型高墩连续刚构桥按有限延性的抗震设计比较合理,P-Δ效应对A型高墩大跨连续刚构桥地震反应的影响较小,设计中可以忽略;行波效应对A型高墩大跨连续刚构桥地震反应的影响应结合具体的桥型、桥址场地类别,选取合理的地震动、恰当的行波速度进行分析。

关键词： 沟谷地形   高墩大跨   静阵风   振动舒适度   安全性  

摘要： 针对西部地区的高墩大跨连续刚构桥结构,推算出依托工程的桥址处抗风设计风速,在结构的最大双悬臂阶段,对静阵风荷载作用下结构的内力进行了详细的分析和颤振研究,得出了一些有参考价值的结论。

关键词： 沟谷地形   高墩大跨连续刚构   振动舒适度   安全性  

摘要： 针对高墩大跨连续刚构桥悬臂浇筑过程中稳定性差的问题,研究了西北沟谷地形风场基本风速推算方法,采用动力荷载模拟结构在风作用下结构动力响应,并基于Diekemann的舒适度评价方法分析了施工人员的舒适性,提出了此类桥悬臂施工的适宜风速范围。