非对称钢-混混合梁桥关键技术研究

为给多跨非对称钢-混混合梁桥设计与施工提供参考,以一座4跨非对称钢-混混合梁桥——龙翔大桥主航道桥为背景,采用有限元软件建立该桥杆系结构有限元模型,分析不同合龙顺序、钢箱梁长度对该桥成桥后线形和内力的影响,以及9个关键参数对预拱度及合龙口纵向变形的影响。结果表明：合龙顺序对成桥线形和内力的影响较小,该桥采用2个中跨依次合龙的施工顺序;各墩墩顶负弯矩绝对值和中跨跨中挠度随钢箱梁长度与中跨跨径之比k₁增大而呈线性减小,该桥k₁最终取0.371,中跨钢箱梁长75 m;钢箱梁自重和主梁混凝土弹性模量对预拱度影响较大,前者变化6%、后者变化10%时预拱度变化值分别约为15 mm和13 mm;环境温度对合龙口纵向变形影响较大,环境温度变化10℃时合龙口纵向变形变化12 mm。施工控制时应严格控制钢箱梁自重、主梁混凝土弹性模量,确保按设计温度合龙。     

节段预制拼装连续刚构桥合龙方案研究

为改善节段预制拼装连续刚构桥的成桥内力状态,以南京四桥南引桥某一联4×50m连续刚构(先简支后连续)为背景,采用有限元法分析4跨同步合龙法,逐跨推进合龙法,先两边、后中间合龙法,前后半联二次合龙法的成桥内力.分析结果表明:先两边、后中间合龙方案桥墩弯矩值更均匀,中跨、边跨最大弯矩的比值比较接近,梁体弯矩的均匀程度相当,临时支座反力效果较好,确定该桥采用先两边、后中间方案合龙.     

一次性合龙的长联多跨连续刚构桥梁支座预偏量计算分析

长联多跨的连续刚构桥梁,在温度和混凝土收缩徐变影响下梁体会伸长或缩短,以致于支座会出现偏心受力。以沮河特大桥工程为依托,利用有限元分析软件Midas Civil建立该桥模型,分析计算该桥采用一次性合龙的施工方案所产生在支座位移以及成桥阶段考虑10 a收缩徐变和温度变化下的支座位移,最后给出合理的支座预偏量。     

坦桑尼亚坦桑蓝跨海大桥主桥合龙顺序研究

坦桑尼亚坦桑蓝跨海大桥主桥为(85+4×125+85) m五塔六跨矮塔斜拉桥,主梁为鱼腹式预应力混凝土等高箱梁,采用普通挂篮悬浇施工,设6个合龙口。为选择边跨、次边跨和中跨合理的合龙顺序,采用MIDAS Civil软件建立主桥不同合龙顺序有限元模型,分析合龙顺序对主梁恒载预拱度、应力、合龙阶段位移以及成桥索力的影响。结果表明：合龙顺序对主梁恒载预拱度影响较大,对主梁合龙阶段位移有一定影响,但对主梁应力、成桥索力影响较小,先边跨再次边跨最后中跨合龙的顺序为该桥最优合龙顺序。最终该桥采用了先边跨再次边跨最后中跨的顺序合龙,施工和成桥阶段全桥线形控制良好,结构受力安全。     

多跨连续刚构桥边中跨同时合龙关键技术

多跨连续刚构桥采用边中跨同时合龙施工,在有效缩短工期、节约施工成本的同时,给施工带来了新的挑战.为解决边中跨同时合龙施工的关键技术问题,该文以白坪1号大桥为研究对象,首先建立其施工全过程的有限元模型,论证一次性合龙施工方法的可行性;其次,提出了基于多目标优化的连续刚构桥合龙顶推力计算方法;最后,为了避免合龙段混凝土在养护阶段开裂,提出了一种合龙段混凝土应力控制方法.研究结果表明:多跨连续刚构桥采用边中跨同时合龙相较于常规的逐跨合龙,成桥状态的主梁最大应力值相差不大,但主梁成桥线形有一定差别,合龙方式变更后需要调整施工预拱度和合龙顶推力值;提出的基于多目标优化的连续刚构合龙段顶推力确定方法和合龙段养护阶段应力控制方法效果良好,为多跨连续刚构桥边中跨同时合龙方法的实施提供了技术支撑.     

基于变形的铁路混凝土连续梁合龙方案比较

为研究不同合龙方案下桥梁变形的敏感性,以南平至龙岩线上某(40+64+40)m高墩铁路预应力混凝土连续梁为背景,采用桥梁博士软件建立全桥有限元模型,分析3种合龙方案(先合龙边跨,先合龙中跨,合龙中跨后悬臂浇筑)的结构应力、梁段变形、成桥阶段累计位移和成桥后收缩徐变下的挠度,并比较了不同跨度连续梁的成桥累计位移。结果表明:先合龙边跨方案的梁体变形最为平顺,其成桥累计位移最大绝对值仅为先合龙中跨方案的39.27%,为合龙中跨后悬臂浇筑方案的51.04%;随着跨度的增大,合龙中跨后悬臂浇筑方案的成桥阶段累计位移越来越接近先合龙边跨方案的成桥阶段累计位移。实际工程中应优先选用先边跨后中跨的合龙方案。     

逐跨施工混凝土连续箱梁考虑徐变的剪力滞效应研究

为了解徐变对逐跨施工连续箱梁桥剪力滞效应的影响,基于能量变分法及混凝土徐变理论,建立2跨逐跨施工连续梁考虑剪力滞效应的混凝土徐变次内力计算公式,并以跨径为30m+30m的逐跨施工现浇箱梁桥为例进行计算。结果表明:对于存在施工过程体系转化的逐跨施工连续梁桥,徐变次内力增加了梁体在负弯矩区的弯矩、减小了梁体正弯矩区段的弯矩;考虑徐变效应后,截面的剪力滞效应有所减弱。算例结构中,支座负弯矩区最大剪力滞系数减小20.26%,跨中正弯矩区的剪力滞系数增加了2.1%。     

北盘江大桥合龙顶推方案研究

北盘江大桥主桥为(82.5+220+290+220+82.5)m双幅预应力混凝土空腹式连续刚构桥.该桥结构跨度较大,运营阶段受混凝土部分收缩徐变及合龙温度影响,主墩及次边墩墩顶水平位移较大,对桥墩结构受力较为不利,需在中跨及次边跨合龙前进行水平顶推施工,且2幅桥梁之间在主墩斜腿处存在平联连接,2幅桥梁合龙顶推施工相互影响,与常规2幅相互独立的桥梁顶推施工差异较大.为保证顶推施工中改善各墩的受力状态,以消除各墩墩顶水平位移为原则,分析成桥状态下墩顶位移,确定了合理的顶推量及顶推力.并对2幅独立合龙顶推、双幅同步合龙顶推方案中各主墩的扭转、合龙口标高及顶推量等参数进行对比分析,确定了双幅同步合龙顶推方案较为合理.     

山区预应力混凝土连续刚构桥合龙段施工控制技术

对于山区高墩、大跨、变截面弯桥在合龙段施工过程中,由于温差、混凝土收缩、徐变、施工荷载和结构体系转换等因素的影响,给合龙段施工质量带来诸多不利因素,合龙段施工质量的好坏将直接关系到整个桥梁标高、线形控制和箱梁内应力的分布;故对桥梁上部悬浇合龙段施工前需制定合理有效的技术方案,采取必要的控制措施,确保合龙段的施工质量,进而保证成桥质量.文章以清连高速公路杜步2号高架桥连续箱梁-连续刚构梁桥的悬臂浇筑合龙段施工作为实例,对预应力变截面连续刚构组合桥合龙段施工控制进行论述.     

钢-混组合连续箱梁施工预拱度设置影响因素研究

为确定合理的临时支撑间距与拆除时机、负弯矩区剪力连接件类型及是否设置桥面板预留槽等,以便于钢-混组合连续梁桥设置合理的预拱度,以某(40+75+75+40)m钢-混组合连续梁桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,分析相关设计与施工因素对预拱度设置的影响规律。结果表明:钢梁拼装时应采用临时密支撑,并在正弯矩区桥面板混凝土浇筑后再拆除临时支撑;负弯矩区应采用抗拔不抗剪连接件,桥面板正、负弯矩交界区域应设置桥面板预留槽;仅边跨设置向上的混凝土收缩徐变预拱度值,而中跨不需设向下的混凝土收缩徐变预挠度值。该桥边、中跨跨中钢梁制造预拱度分别为17.7mm和161.9mm,施工时考虑了10mm的弹性变形预抬值。成桥时组合梁线形误差在±10mm内,满足设计要求。     

多跨连续刚构桥顶推合龙方案研究

混凝土收缩徐变长期作用及温度变化将对连续刚构桥主梁和桥墩的变形及内力产生较大影响.该文结合何家坝大桥工程实例,开展了多跨连续刚构桥合龙方案及合龙段顶推量取值的研究.通过分析比较,得到了多跨连续刚构桥合理的合龙方案及顶推力大小的优化计算公式.结果表明,六跨一联的何家坝大桥,其合龙顺序并不是常规的从边跨到中跨,边跨、中跨、次中跨的合龙顺序更有利于改善主梁与桥墩的变形,且能有效地改善桥墩底部的受力.     

长边跨高墩大跨连续刚构桥施工方案比较

多跨连续刚构桥属高次超静定结构,施工至成桥需经历复杂的体系转换过程,施工过程显著影响成桥后的线形与受力状态。某山区连续刚构桥长边跨现浇段施工时,由于墩高及地形限制无法采用落地支架和长悬臂托架施工,为减小边跨现浇段长度,提出增设不对称悬浇段的非对称施工方法。以该桥为背景建立有限元仿真模型,分析3种不同施工方案对施工过程及成桥后结构应力与变形的影响,探讨高墩大跨度连续刚构桥的合理施工方案。研究表明:3个施工方案施工和运营阶段应力与变形均满足规范要求;边跨增设非对称悬浇段时,对成桥应力影响较小,主梁下缘压应力储备增加,上缘压应力储备略有减小;增设非对称悬浇段会导致边跨跨中长期挠度增大,但通过合理设置预拱度,不影响成桥线形实现;先边跨、再中跨的合龙顺序有利于减小边跨跨中长期下挠;非对称施工时最大悬臂状态第一类稳定系数较原设计略小,但安全储备仍较高。     

大跨连续梁先中跨后边跨合龙影响分析

先中跨合龙后边跨合龙的非对称悬浇连续梁桥，由于其特殊的浇筑及合龙方式，受力较为复杂。现运用有限元分析软件对合龙误差、合龙温度及合龙配重对桥梁成桥状态时的应力和变形的影响进行分析，发现合龙误差对桥梁成桥线性影响较为显著，较理想状况下位移可增大一倍左右；合龙温度会对桥梁支座产生顺桥向位移，施工中需提前设置预偏量；对中跨进行合龙配重可以有效减小墩顶不平衡弯矩，确保施工安全。     

施工预应力及合龙顶推力对多跨连续刚构桥力学性能的影响分析

预应力混凝土连续刚构桥施工过程中预应力张拉和合龙顶推力对成桥结构的力学性能存在重要影响。通过一四跨预应力混凝土连续刚构桥施工预应力和合龙顶推力对成桥结构内力和位移影响的参数化分析,获得了分段张拉预应力大小与合龙顶推力对四跨连续预应力混凝土刚构桥成桥内力的影响规律。结果表明:合理预应力及顶推力的施加对此类桥梁在安全性、结构线型以及耐久性方面都能取得较好的提高效果,可为类似工程参考。     

预应力混凝土连续箱梁桥的次内力分析

预应力混凝土连续梁桥的次内力,一般包括:预加力引起的次内力、混凝土收缩徐变引起的次内力、基础沉陷引起的次内力和由非线性温度梯度引起的次内力。文中先介绍了各项次内力产生的机理及对连续梁桥的影响,再以一座3跨悬臂浇注施工的预应力混凝土连续箱桥为工程实例,进行详细说明。     

预应力混凝土连续梁桥施工阶段结构分析

以某预应力混凝土连续梁桥的施工过程为背景,通过对连续梁桥施工阶段进行结构理论分析和各节段的线形和预拱度控制的现场监测,保证桥梁施工过程的安全和顺利合龙,并使成桥后线形符合设计要求.通过有限元分析主桥预拱度得出相关结论.     

关于影响线理论的补充定理及其在预应力桥梁设计中的应用

一、前言在预应力混凝土桥梁设计中,预加力产生的弹性次内力和徐变次内力在预加力作用之中是相当重要的因素。根据线性徐变理论,把求徐变次内力问题,可化为求弹性次内力问题。因此,求预加力次内力问题,关键是求弹性次内力问题。目前,桥梁设计人员仍然是按力法原理,基于分段图乘法、解冗力方程组的方法来求解预加力产生的次内力较繁。本文提出一个关于影响线理论的定理,据此定理,并用等效荷载的概念,将预加力的作用换算成等效的荷载,并把此荷载在相应的影响线上加载,就可求得预加力产     

基于无应力状态法的高墩大跨连续刚构桥合龙方案研究

以某5跨高墩连续刚构桥为工程背景,计算分析了不同合龙次序对桥梁结构位移和应力的影响.并基于无应力状态法施工控制理论,从本质上阐明了合龙次序对成桥状态的影响机制,提出了该桥的最佳合龙方案.     

北江特大桥左汊主航道桥多跨合龙施工及流程优化分析

对北江特大桥边跨合龙、中跨合龙、成桥以后的多个阶段进行了有限元模拟,发现施工过程中的顶推力施加不合理等诸多问题。在此基础上进行的优化处理,使得主梁的竖向位移得到了较好地控制,固结墩的侧弯和预应力次效应在墩顶产生的次弯矩数值有明显地减小,固结墩的受力更加均衡。优化施工流程可使施工顺序更加合理,从而为桥梁合龙段施工提供一定参考。     

强涌浪海域混合梁刚构桥钢箱梁顶推合龙技术

援马尔代夫中马友谊大桥主桥为(100+2×180+140+100+60)m混合梁V形支腿连续刚构桥,180m跨和140m跨跨中区段主梁采用钢箱-超高性能混凝土叠合梁(每段叠合梁两端各包含长4.0m的钢-混结合段),其跨中分别设置50m和22m长的钢箱梁合龙段。因施工海域长周期波涌浪强烈,该桥大节段钢箱梁采用顶推合龙方案施工。在起吊钢-混结合段钢壳时,采用自动脱空的铰支架机构,以防止其碰撞甲板;在吊装小节段钢箱梁(50m长的钢箱梁合龙段分为4个小节段)至混凝土箱梁顶时,采用横向油气弹簧+竖向橡胶支垫的落梁缓冲技术,以防止钢箱梁下落时与混凝土梁体碰撞;顶推时,通过支点反力和导梁应力双控来保证结构安全,并通过调整混凝土梁顶部压重来控制主墩平衡弯矩;钢箱梁采用横向错位工艺合龙,实现了高精度配切合龙。