关键词： 连续刚构   混凝土   深谷   高墩   大跨  

摘要： 本文以乌江特大桥为例，对地处深谷的高墩、大跨复杂环境下的连续刚构桥混凝土施工时的运输难题等作一探讨。连续刚构桥上部结构混凝土标号高，对混凝土的性能要求也高，而高墩、大跨刚构桥所处地形复杂，混凝土运输距离远，高差大，砼运输难度大。本文通过对各运送段落内砼运输难题的研究及其对混凝土性能控制等各方面的影响探讨解决这一难题的方法。

关键词： 高墩大跨连续刚构桥   Pushover分析   模态Pushover分析   侧向荷载分布形式   能力谱   性能评估  

摘要： 地震带来严重的人员伤亡和经济损失，地震对桥梁结构造成的破坏给抗震救灾工作带来严重阻碍。我国对桥梁抗震研究较少，尤其是对于我国西南地区出现的高墩大跨连续刚构桥的研究更少，远远达不到实际工程要求，给工程抗震带来很大的困难以及经济浪费。本文基于性能的抗震设计方法，采用非线性静力分析方法（Pushover分析方法），研究Pushover分析方法在对高墩大跨连续刚构桥抗震性能评估的适用性。本文主要完成了以下几个方面的工作： (1)对国内外桥梁主要震害做了全面调查；回顾了抗震设计理论的发展历程及基于性能的抗震设计方法；总结了Pushover分析方法在大跨高墩桥抗震性能评估中的现状。 (2)对Pushover分析方法的基本原理和实施步骤作了较详细的总结，提出了实现Pushover分析的两大假定在桥梁抗震评估上存在的问题；列举了应用较广泛的5种固定型侧向荷载分布形式并提出一种考虑上部结构质量的荷载分布形式。 (3)对不同高度桥墩结构，分别进行了6种固定型侧向荷载分布形式下的Pushover分析，以及分别进行了固定型模态Pushover分析和自适应型模态Pushover分析。通过结果比较表明，振型组合分布形式（形式六）能考虑上部结构集中质量块的影响以及高阶振型的影响，是一种合理的侧向荷载分布形式。自适应型模态Pushover分析能考虑高阶振型影响和结构进入塑性状态荷载分布形式变化的影响，能到的更精确的结果。 (4)对80m墩高桥梁结构在振型组合侧向荷载分布形式下的能力曲线进行抗震性能评估，结果表明该桥梁满足抗震要求。

关键词： 连续刚构   悬臂浇筑   线形控制  

摘要： 为保证大跨连续刚构桥悬臂施工过程中的线形和合龙精度，并满足成桥后的线形符合设计要求，必须对悬臂浇筑施工各阶段的线形进行有效控制。本文以某大桥为例，通过对收缩、徐变等影响因素分析，采用控制论中的随机最优控制理论，建立有限元分析模型，对施工各阶段立模标高进行预测，实践证明效果良好，确保了成桥线形。

关键词： 连续刚构桥   动力特性   屈曲稳定   地震反应   反应谱法   时程分析法  

摘要： 近年来，我国高等级公路建设不断向西南、西北地区推进。为了适应深沟峡谷和大江大河等地形条件，高墩大跨度连续刚构桥以其跨越能力大、墩梁协同受力和桥型美观等优点成为这些地区桥型的首选。然而，由于西北、西南地区地震和深沟峡谷的横风频发，这些不利因素致使桥梁结构出现动力与稳定问题。因此，有必要对高墩大跨连续刚构桥进行抗震分析研究。本文以某桥为背景，对其动力特性、稳定性和各种不利荷载作用下结构内力及变形情况进行分析研究。 本文研究了某桥的动力特性，计算得出全桥结构前30阶自振模态，并计算出了结构的自振频率，在不同自振频率下分析了该桥振动模态，得出了结构的动力特性。由于某桥为104m高墩，因此对结构进行稳定性研究具有重要意义。本文对某桥施工阶段最大悬臂状态和成桥运营状态进行了结构稳定性研究，即对最大悬臂状态和成桥运营状态的临界荷载系数进行分析，给出了结构前4阶失稳模态，得出了四个状态的稳定安全系数，并初步断定最大悬臂状态是结构最不稳定状态，为最大悬臂阶段施工以及成桥运营使用提出建议。 其次，对某桥分别采用了反应谱分析与时程反应分析，将反应谱分析与时程反应分析的结果进行比较。将计算得到的最大值用来做抗震分析，并对结构抗震设计验证。 最后，由于某桥主墩高为104m，属于超高墩，且主墩通体不设横系梁，主墩顺桥向比较柔，在施工阶段和成桥阶段易发生屈曲失稳，故本文研究了不同墩型对高墩大跨连续刚构桥稳定性的影响。本文拟定了三种墩型，即原桥主墩型、主墩单墩墩型和原桥主墩添加横系梁墩型。通过对不同墩型的研究结果，对高墩大跨连续刚构桥设计提供参考。

关键词： 连续刚构桥   寿命周期   承载性能   碳化   氯盐腐蚀   钢绞线   锈蚀率  

摘要： 高墩大跨连续刚构桥由于其结构整体性好、跨越能力和桥下净空大等独特优点在我国高速公路建设中得到了广泛的应用。然而，由于该类桥梁所处的环境一般比较恶劣，混凝土中的普通钢筋和预应力钢绞线易发生锈蚀，尤其是钢绞线锈蚀对桥梁承载能力影响较大。因此，研究钢筋锈蚀对连续刚构桥承载性能的影响，并合理预估承载能力退化的关键时间节点，不仅对桥梁养护具有现实指导意义，而且对延长结构的使用寿命具有理论技术支撑作用。 本文首先提出了基于钢筋锈蚀影响的桥梁寿命周期的概念，为锈蚀预测计算给定了基本约束法则。其次，对预应力钢绞线的锈蚀机理作了分析，明确了钢绞线的腐蚀形态，并研究了锈蚀钢绞线的性能评估模型，给出了基于钢筋锈蚀的受弯构件承载力极限状态方程。再次，系统分析了碳化腐蚀和氯盐侵蚀腐蚀下的钢筋锈蚀模型，并对氯盐侵蚀下普通钢筋和预应力钢绞线的腐蚀模型作了改进。然后，以陕西铜川地区的一座典型高墩大跨连续刚构桥为背景，通过对碳化腐蚀和氯盐腐蚀下预应力钢绞线的锈蚀计算分析，确定了该桥在给定寿命周期内的钢绞线锈蚀预测结果。最后，使用预测结果对该桥寿命周期内的承载性能进行了分析计算，实现了高墩大跨连续刚构桥寿命周期内的承载性能退化分析。 通过本文研究得出：对于高墩大跨连续刚构桥而言，在其寿命周期内，碳化腐蚀对钢绞线的锈蚀影响较小，可以忽略不计，但必须考虑氯盐侵蚀引起的钢绞线锈蚀对桥梁承载性能的影响；在考虑钢绞线锈蚀影响的情况下，该类桥梁主梁的抗弯与混凝土抗裂性能退化显著，而主梁抗剪和混凝土抗压性能仍能满足规范要求。本文的成果对同类问题的研究具有一定的参考价值。

关键词： 高墩大跨连续刚构桥   收缩徐变   预测模型   随机有限元   响应面法  

摘要： 收缩和徐变是混凝土作为粘弹性材料的一种固有的时变特性。正确地估计和预测收缩、徐变对高墩大跨桥梁结构的应力和变形的影响，对指导工程设计、施工及监控具有重要的现实意义。 高墩大跨连续刚构桥是对收缩、徐变较为敏感的结构体系，对收缩徐变效应的估算不足将会直接影响桥梁的施工及后期运营。该类型桥梁多采用高强高性能混凝土材料，相对于普通混凝土，其具有水灰比低、密实度高等特点，相关的研究也表明，基于普通混凝土的收缩徐变预测模型不可直接用于高强高性能混凝土。本文通过对高强高性能混凝土的收缩徐变性能进行试验研究，拟合得出适用于该类型混凝土的预测模型，并在此基础上，通过选择合适的计算方法，提高高墩大跨连续刚构桥长期变形的计算精度。本文主要的研究内容为： ①在广泛收集国内外混凝土收缩徐变研究资料的基础上，就混凝土的徐变机理进行了深入的探讨；分别讨论了影响混凝土收缩徐变的内部因素和外部因素；就国内外目前常用的收缩徐变预测模型进行了研讨，并采用B3变异系数法对其计算精度进行了量化分析； ②采用和牛角坪大桥相同配合比的混凝土在恒温恒湿试验室进行了收缩徐变试验，并在对试验结果分析的基础上，采用Dirichlet级数的形式利用MATLAB软件拟合得出了适用于该类型混凝土的建议模型。将建议模型、ACI209R(1992)模型、CEB-FIP系列模型、以及GL2000模型进行了综合的比对分析； ③考虑混凝土收缩徐变及其影响因素本身均为随机变量，采用随机有限元方法进行高墩大跨连续刚构桥长期变形的计算分析。将随机有限元理论中的响应面法引入至结构收长期变形的分析计算中，采用近似的拟合响应面来代替实际的响应面，并采用蒙特卡罗抽样法进行数值试验，得到了一定置信区间内的结构长期变形值； ④本文就牛角坪大桥成桥后的变形进行了为期两年的观测，然后分别采用响应面法和确定性分析方法进行该桥成桥后长期变形的计算，并和实测结果进行对比分析。

关键词： 大跨高墩预应力刚构桥   施工控制   最大宽容度法  

摘要： 大跨径预应力混凝土连续刚构桥是一种常规桥梁,具有无伸缩缝、跨越能力大、无需大型支座、行车平顺、无伸缩缝等特点,其目前已被广泛应用到大量桥梁工程领域。大跨度预应力连续刚构桥多采用挂篮悬臂浇筑法,但因受到施工荷载与温度变化的影响,加上梁体横截面的减小、悬臂梁段跨度的增长及竖向荷载的增加,工程施工的难度越来越大。由此可见,必须对大跨径预应力刚构桥的施工过程进行控制,由此保障其施工质量。

关键词： 薄壁高墩   大跨度   施工监控   非线性   稳定性  

摘要： 高墩大跨度桥梁技术适合于高山地区的铁路、公路,高墩大跨度桥梁具有桥墩高耸化、箱梁薄壁化的特点,结构整体和局部的刚度较低,桥梁的稳定问题突出。本文以湖南省张家界至花垣高速公路张家界市永顺县境内的薄壁高墩大跨连续刚构桥-张家洞大桥为工程背景,采用桥梁设计软件《桥梁博士3.0》进行计算并指导现场施工、线形监控和应力监控；采用大型通用有限元软件MIDAS/CIVIL研究该桥在施工及成桥阶段的双肢薄壁高墩稳定性问题,主要进行以下工作： 1、根据张家洞大桥的工程概况,制定张家洞大桥监控的主要内容,并对该桥的施工阶段进行划分,采用桥梁博士3.0对其进行计算,由计算结果指导现场施工和测试,施工的线形监控和应力监控结果符合设计要求。 2、针对薄壁高墩的桥梁特点,采用MIDAS/CIVIL有限元软件分别采用梁单元和板单元建立最大悬臂阶段以及成桥阶段的模型,对该桥的施工过程进行分析计算。重点分析了薄壁高墩在施工阶段以及成桥阶段的线性与非线性的稳定性,探讨了单边日照、墩混凝土等级、薄壁空心墩壁厚、横隔板厚度及位置、环境温度、风荷载等参数对该桥稳定性的影响。分析结果表明该桥有足够的安全储备。

关键词： 钢管混凝土   格构柱   弯曲性能   高墩大跨连续刚构桥   抗震性能  

摘要： 钢管混凝土格构柱正成为一种新型的桥墩结构,由于其优异的力学性能,被应用于大跨连续刚构桥的高墩中,目前采用该结构的黑石沟特大桥、腊八斤特大桥,墩高均过百米,且所处地区位于地震的活动地带,如果桥梁遭到破坏,由于地形环境特殊,恢复交通运输相当困难,严重影响抗震救灾行动,增加地震次生灾害造成的损失。因此,研究钢管混凝土格构柱的弯压性能,对应用该新型高墩结构的大跨连续刚构桥进行抗震性能评估,具有非常重要的意义。 本文结合黑石沟特大桥,采用试验研究与分析计算相结合的方法,按规范评估钢管混凝土格构柱高墩大跨连续刚构桥的抗震性能。主要进行以下几方面工作： 1.进行高墩缩尺模型的弯曲破坏试验,并采用有限元程序ANSYS进行全过程模拟,研究钢管混凝土格构柱的弯压性能； 2.采用MIDAS建立主桥模型,对主桥进行地震响应分析； 3.对主墩进行非线性分析,计算墩顶最大容许位移、塑性铰区墩底截面的轴力-弯矩-曲率曲线； 4.根据规范《公路桥梁抗震设计细则》,评估钢管混凝土格构柱高墩大跨连续刚构桥的抗震性能。 结果表明：钢管混凝土格构柱具有良好塑性变形性能,发生延性破坏；本文有限元计算方法能较精确地计算钢管混凝土格构柱的抗弯极限承载力；E1地震作用下,墩顶位移与墩高之比小于2/1000,E2地震作用下,墩顶位移与墩高之比均小于4/1000；墩高较低的主墩内力较大,且墩底截面尺寸较小,地震作用时更容易发生破坏,需引起重视；主墩在E1、E2地震作用下,验算结果均满足规范要求,主桥抗震性能良好。

关键词： 双薄壁墩   抗震   壁厚   墩高   动态时程  

摘要： 近年来，全球地震频繁发生，严重地危害着人民的生命和财产的安全。在地震作用下，作为生命线工程之一的桥梁结构的破坏，将加重次生灾害的程度，导致更为严重的生命财产及经济损失。为此，掌握和理解桥梁的地震反应是建立合理抗震体系，采取有效抗震措施的科学根据。本文在简述地震反应分析的基本理论基础上，运用时程响应分析的计算结果，得出一些有益结论。