关键词： 刚构桥   箱梁   变形   监控  

摘要： 结合某高速公路上部结构形式为140 m+249 m+140 m的预应力混凝土连续刚构桥施工监控实践,介绍大跨连续刚构桥箱梁施工挠度变形的成因分析、监测的必要性、任务和目的,以使桥梁高精度自然合龙,并达到成桥经济合理、美观适用的目的。

关键词： 真空压浆   施工技术   高墩   大跨   预应力砼连续刚构桥   黄延高速公路   安全控制措施   三向预应力   竖向预应力   孔道压浆   施工工艺   工艺特点   施工质量   施工方法   特大桥   合同段   砼工程   庄河   梁部   墩身   引用   挖孔  

摘要： 黄延高速公路第六合同段老庄河特大桥为超长挖孔桩基(h=102m)、高墩(h=105m)、大跨(L=170m)预应力砼连续刚构桥。如何确保该桥竖向预应力墩身及三向预应力梁部孔道压浆的质量是施工中的重、难点所在，而真空压浆新技术的引用是解决此难题的技术关键。本文重点介绍了黄延线六合同段老庄河特大桥的墩身及梁部砼工程引用真空压浆新技术的施工工艺、工艺特点、施工方法及施工质量安全控制措施。

关键词： 连续刚构桥   施工控制   神经网络   灰色关联分析   主成分分析  

摘要： 近年来,高墩大跨连续刚构桥以其行车平顺舒适、便于施工、利于养护等优点被越来越广泛地建造,推动了桥梁设计理论、施工技术和施工控制方法的发展。然而,桥梁施工控制方法在某种程度上是滞后于桥梁设计理论和施工技术的,控制理论不成熟、监控技术落后等因素限制了桥梁施工控制技术的发展和突破。随着桥梁工作者将人工神经网络方法引入到桥梁施工控制技术,给桥梁的施工控制提供了有益的参考和思路。这种方法目前仍处在理论探讨和工程试用阶段,还存在不少待解决的问题。论文就是以此为切入点,试图解决人工神经网络应用到桥梁施工控制中碰到的一些问题,从而丰富并完善现有桥梁施工控制技术。 目前桥梁工作者将人工神经网络本应用到桥梁施工控制中时,选择输入、输出矢量带有很大的随意性和经验成分。论文根据桥梁施工控制的特点,重点分析了引起线形控制的标高误差的众多因素,引入了“灰色关联分析”和“主成分分析”两个概念,用非结构分析的方法来选择确定神经网络拓扑结构中的输入层神经元数目,具有一定的合理性和完备性,既可以较全面地考虑各种误差因素,而且达到输入各矢量间独立、降低维数和网络规模的目的。 论文还将研究的成果应用到徐水沟特大桥的线形控制中,取得了较好的阶段效果,并针对高墩大跨连续刚构桥施工控制中温度的复杂影响,提出了超高墩和长悬臂温度修正的方法。

关键词： 高墩大跨   刚构桥   静力分析   稳定性   能量法   几何非线性  

摘要： 本文以贵阳小关大跨高墩连续刚构特大桥为工程背景，应用几何非线性有限元法，并考虑桩—土—结构的相互作用，对该桥桥墩在使用荷载作用下的非线性内力进行了分析，并分析了桥墩在浇筑过程中最大悬臂施工状态的结构稳定性，其作用荷载是风荷载和最不利施工荷载。具体内容如下： 1．采用空间梁单元将大跨连续刚构桥的桥墩进行有限元离散，建立了大跨连续刚构桥的桥墩静力非线性分析的空间杆系计算模型。 2．探讨了实用的桥梁结构分析的几何非线性分析方法及其相应公式。综合有关文献，本文采用U．L列式(即所谓更新的拉格朗日法)推导空间梁单元的刚度矩阵，用拖动坐标法考虑大变形效应引起的非线性，用几何刚度矩阵修正弹性刚度矩阵的方法计入弯矩—轴力耦合效应引起的非线性。 3．文中考虑了竖向力对群桩刚度的影响以及桩基承台水平位移与弯曲、扭转位移的耦合作用。对于群桩基础，采用具有六个自由度的出口刚度矩阵，以表示其对于桥墩的影响。 4．编制了考虑桩—土—结构相互作用的空间结构几何非线性分析程序，其中包括结构总刚度矩阵的形成，结构总荷载列载的形成，求解器和数据的输出等几大模块。 5． 以能量法为工具，在考虑地基非刚性的前提下，对桥墩的稳定性作了的研究，推导出具体的计算公式。 6．用上述的程序和公式对贵阳市小关特大桥桥墩作静力非线性和稳定性进行了计算，得出了一些相关的结论，可供该类桥的设计与施工参考；同时对桥墩稳定性的各个影响因素进行定量分析，得出了一些有益的结论。

关键词： 高墩大跨连续刚构桥   车桥系统耦合振动分析   布柳河大桥   动力响应   冲击系数  

摘要： 随着国民经济的不断发展,中国客运与货运的交通量显著增长,公路桥梁上行驶的车辆荷载不断加大;同时许多新建桥梁往往设计得较为细长和柔软,高墩大跨连续刚构桥就是其中的一种,这样就使得车辆-桥梁结构的耦合振动问题变得突出起来。它包括两个方面,一方面,高速行驶的车辆对所通过的桥梁产生动力冲击作用,直接影响其工作状态和使用寿命;另一方面,桥梁的振动又对运行车辆的平稳性和安全性产生影响,因此需要对车桥耦合振动进行综合分析。 本文在收集、整理有关车桥系统耦合振动分析资料的基础上,分别讨论了动力学有限元法的基本思路与其中各种数值解法的优缺点;同时,推导了基于自身假设条件下的车桥系统耦合振动的运动方程组。利用可视化编程语言Vc ++ ,编制了可以用于车桥系统耦合振动分析的专业程序( CQZD )。 本文以广西布柳河大桥为工程背景,首先采用CQZD 程序计算布柳河大桥在设计车速下的动力响应值,它包括箱梁、车体的竖向方向响应及高墩的水平方向响应三部分,并且归纳出车辆在桥上行驶时整个系统的动力响应情况;然后进行布柳河大桥车桥耦合振动的参数分析,它包括有车速、车体质量、车辆类型、车辆阻尼参数、桥梁阻尼比等因素的影响。其中车速方面还论证了速度共振点的存在和车辆行驶的平顺性问题,比较而言,车桥振动对车速和车体质量的影响比较敏感;最后阐述了桥梁冲击系数的理论的发展,并在此基础上,分析了布柳河大桥冲击系数的影响因素,它包括车速、车重、桥梁基频及车列荷载几方面。从而对高墩大跨连续刚构桥的车桥系统耦合振动分析提供一定的科学依据。

关键词： 高墩大跨连续刚构   模型桥   试验   设计   制作  

摘要： 预应力混凝土连续刚构桥,因为其地形适应性强、设计、施工技术成熟,跨越能力大,造价合理,近年来已被广泛采用,成为预应力混凝土桥梁的主要桥型。随着高墩大跨连续刚构桥在我国的不断发展和应用,与此桥型相关的问题也在被深入的研究和探讨。 模型是仿照原型(真实结构)并按照一定的比例关系复制而成的代表物,它具有原型部分或全部的特征。通过对模型的试验,可以得到与原型相似的工作情况,从而可对原型的工作性能进行了解和研究。本文介绍了模型试验的理论基础——相似现象的三个定理及模型静动力试验所必须遵循的准则,并在此基础上确立了模型试验的相似常数。详细论述了高墩大跨连续刚构桥整体模型的设计、制作及静动力试验的目的、内容、加载步骤、试验设备、数据采集系统。针对所设计的模型桥运用三维空间结构分析软件ANSYS进行了静、动力分析计算,给出了一种主要工况的静力计算结果,同时也给出了模型的前十阶动力计算结果。对箱梁的畸变效应和剪力滞效应进行的分析计算表明其影响力较弱。最后对材料的力学性能、试验误差等模型试验中应该注意的一些问题进行了讨论。

关键词： 高墩大跨连续刚构桥   风险   安全评价   层次分析法   失效概率   蒙特卡洛法  

摘要： 论文以徐水沟特大桥为工程背景,通过分析高墩大跨连续刚构桥的受力特点,提出了高墩大跨连续刚构桥施工过程中结构可能面临的安全问题,首先采用层次分析法对桥梁结构施工过程中的风险进行了定性评价,从而对桥梁结构施工中的风险有了宏观把握,筛选出了主要风险因素。 在此基础上对施工过程中的徐水沟特大桥进行结构定量安全评价,对结构可能出现的风险进行了分析评定,针对该桥得出了三种主要的风险因素——预应力损失不确定性、悬臂浇筑节段弹性模量的不确定性、节段容重的不确定性。并对预应力损失、节段弹性模量、节段容重进行了统计分析,提出了概率统计模型。随后采用大型有限元通用软件ANSYS对施工过程中最大双悬臂阶段进行建模,运用蒙特卡洛模拟法计算出徐水沟特大桥在此工况下的失效概率,最后提出了高墩大跨连续刚构桥施工过程中的风险控制措施。

关键词： 刚构桥   高墩   稳定性   非线性   临界荷载  

摘要： 随着大跨度桥梁结构迅速发展,桥塔越来越高,箱梁壁越来越薄,由此导致了桥梁的稳定问题非常突出; 特别是对高墩大跨度桥梁,其稳定与强度具有同等的重要性。本文沪蓉国道湖北西段薄壁高墩大跨连续刚构桥——龙潭河特大桥为工程背景,用大型有限元程序ANSYS,研究了该桥的高墩稳定性。龙潭河特大桥的最高墩有179m,是目前同类桥梁中的最高墩,由此引起的高墩稳定性问题尤为突出。 本文首先对目前桥梁结构稳定研究的现状及存在的问题进行了评述,探讨了桥梁结构两类稳定问题的基本理论,研究了桥梁结构非线性有限元计算过程与计算方法。分别采用梁单元和壳单元建立龙潭河特大桥施工和成桥阶段的空间有限元模型; 并分别对两种模型进行动力特性分析、静力分析及线性稳定分析。 其次,针对日照对桥梁结构变形的影响,采用热——结构耦合分析的方法计算该桥在单边日照下的偏位; 以此作为初始缺陷,进行非线性稳定分析。其中非线性稳定分析包括几何非线性和双重非线性(几何、材料非线性)稳定分析两个方面。在几何非线性方面,采用U.L.列式法求解切线刚度矩阵,在材料非线性方面,在壳模型中采用COMBIN39 多线性单元即多弹簧模型(MS 模型)来模拟墩底塑性铰区,在梁模型中用COMBIN40 双线性弹簧单元模拟墩底塑性铰,以上两种非线性方程均采用弧长法求解。 最后,对几何非线性和双重非线性的稳定分析结果进行了比较,得出非线性因素对于该桥稳定性的影响。 通过全文的分析得到了对于该桥高墩设计十分重要的参数,包括施工和成桥各工况的临界荷载及稳定安全系数。并提出了分析中还有待解决的问题。

关键词： 高墩大跨连续刚构桥   收缩徐变   预测模型   初应变法   随机有限元  

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挠度和长期变形的影响,对指导工程设计、监控及施工进程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,会直接关系到节段施工中桥梁的合龙,同时影响到桥梁的正常使用寿命、美观及最终导致过早的桥梁维修。论文的主要目的是对悬臂节段施工的大跨度桥梁结构进行相对准确的收缩、徐变效应分析,通过建立有效的计算模型,提高该结构的收缩、徐变预测精度,为施工提供有效的监控数据,并为其长期时效变形观测提供可靠的分析及对比依据。 本论文的研究成果主要有: (1)在广泛收集国内外混凝土收缩徐变研究资料的基础上,结合目前对混凝土力学行为分析中的进展,对混凝土的收缩徐变机理、在非轴向应力条件下的徐变力学表现、收缩徐变的本质进行了深入的探讨;分析了影响混凝土收缩徐变的主要因素,特别是混凝土活性掺合料、普通钢筋和预应力钢筋的截面配筋及周期性反复荷载下对收缩徐变的影响;另外由于非线性徐变效应日益引起工程界的重视,重点论述了用于结构极限状态分析的非线性徐变破坏(损伤)模型。 (2)鉴于国外目前建立在大量试验数据及计算机优化处理基础上的混凝土收缩徐变预测模型的不断改进及更新,本文对主要的分析模型进行了计算比较,并与我国新的《公桥规》相比较,分析了其各自的适用范围及模型精度; (3)重点介绍了基于初应变法的组合截面收缩徐变分析理论,综合考虑了预应力钢束和混凝土的时效作用,提出了以梁单元横截面网格剖分为基础,分别计算梁单元横截面内每一个剖分三角形因收缩徐变、温度梯度分布、预应力钢筋松弛等时效因素引起的应变,从截面内力平衡入手,通过虚功原理和能量变分原理,推导出初应变引起的等效节点力荷载矩阵。在此基础上,用修正荷载项的方法计算出结构的时效变形,从而避免了按龄期调整有效模量法中不断修改总体刚度矩阵对计算效率的影响。 (4)考虑到收缩徐变效应分析中大量不确定因素的存在,本文引入随机有限元理论,通过对这些随机因素进行统计分析并作为输入变量,有效地计算模拟了不确定因素的混合随机响应。为了减少随机抽样的次数并保证蒙特卡罗法的数值模拟精度,对比引入了重要抽样法和拉丁超立方体抽样方法;同时为提高运算速度、节约机时及加快其收敛,本文采用了纽曼展开随机有限元法,并方便地同已有的有限元程序相结合。 (5)根据本文的收缩徐变分析理论,编制了相应的有限元分析程序TDPA,对广西龙滩布柳河大桥进行了全程时效分析,确定其合理的施工参数和受力状态,提供阶

关键词： 高墩大跨连续刚构桥   温度梯度   温度效应   温度应力   温度变形  

摘要： 高墩大跨连续刚构桥应用日趋广泛,已成为现代交通工程中的一种重要桥型。然而,国内外有关桥梁温度效应方面的规范不统一,按各种不同规范计算的结果出入较大。本论文以陕西合阳徐水沟特大桥为工程背景,根据不同的规范计算上部箱梁的日照温度效应,分析比较各规范计算结果之间的差异,得出上部箱梁在日照温差荷载作用下温度应力与温度变形的分布规律;选取不同的日辐射方向,计算下部空心薄壁高墩的日照温度效应,得出下部高墩在日照温差荷载作用下温度应力与温度变形的分布规律;最后计算全桥的年温度效应影响,并与日照温度效应的影响进行比较。 希望本论文的研究可以为以后高墩大跨连续刚构桥的设计中温度效应问题的解决提供一定的理论依据和技术参考;为相关的规范标准的进一步完善提供一定的合理性意见,以加速高墩大跨连续刚构桥的温度效应理论的发展和完善。