连续刚构桥梁悬臂施工线形控制分析

研究目的:以理论计算与实桥分析为基础,研究连续刚构桥施工控制系统,分析影响悬臂施工线形的因素,用现场实测数据修正计算模型参数,更好的控制桥面的线形。研究方法:以现代施工控制理论为基础,结合涪江三桥施工特点,运用有限元分析软件建立施工控制模型,通过实测数据与理论计算结果保证桥梁线形施工的质量。研究结果:该桥合龙段全部自然合龙,合龙误差均在规范值2 cm的允许范围之内,且线形吻合度良好,成桥线形平顺。研究结论:施工监控中充分考虑各种因素影响,采用现场实测数据修正计算参数,达到理论计算模型与实桥相吻合,保证了桥梁施工的安全。另外,连续刚构桥的施工控制对主梁标高控制而言,应按"宁高勿低"的原则进行。     

超宽桥面部分斜拉桥主梁线形控制分析

研究目的:为较好地控制超宽桥面的线形,研究超宽桥面部分斜拉桥主梁线形控制系统,分析影响主梁挠度变化的因素及全桥合龙后高程理论值与实测值存在偏差的原因,取得现场实测数据以修正计算模型参数。研究方法:以基于最小二乘法的误差控制理论为基础,结合柳州三门江大桥施工特点,运用有限元分析软件建立线形控制模型,通过实测数据与理论计算结果确保桥梁线形施工质量。研究结论:超宽桥面部分斜拉桥主梁结构变位及高程变化特点与预应力混凝土连续箱梁相接近;采用现场实测数据修正计算模型参数,达到理论计算模型与实桥相吻合,保证了主梁的安全施工;施工中要实时监测挂篮变形,并根据梁段重量对预抬量进行适当调整。     

高速铁路刚构桥施工控制线形敏感度研究

以某高速铁路预应力混凝土连续刚构桥为背景,基于敏感性分析的基本原理,利用数值仿真模型,详细探讨了材料容重、弹性模量、环境湿度、预应力管道偏差、施工荷载等因素对这类桥梁成桥线形的影响程度。得出了相应的敏感度方程。相关结论可为同类桥梁的设计和施工提供参考。     

预应力混凝土连续刚构桥施工监测与仿真分析

预应力混凝土连续刚构桥有其自身的结构特点和施工技术,结合河南水磨湾大桥工程实例,探讨了预应力混凝土连续刚构桥的施工监测与仿真分析方法。通过建立有限元仿真分析模型,分析了预应力损失以及混凝土收缩徐变对箱梁应力状态的影响,计算了桥梁各个施工阶段应力和变形状态,与施工现场的实测数据进行了对比分析。经分析比较,可知对箱梁各节点不同施工阶段应力路径影响比较大的荷载有:施工荷载包括重力、挂篮、混凝土湿重等;预应力钢束一次张拉荷载;收缩一次作用以及徐变一次作用。施工荷载和预应力钢束张拉对顶、底板节点的影响是相反的,而其他荷载对它们的影响是同向的。得出了桥梁关键部位在荷载作用下随施工阶段的应力变化路径和挠度,使悬臂施工的梁桥达到了设计要求的合理成桥状态,总结了施工监控的规律。     

城际铁路大跨度连续梁线形控制技术研究

本文以新白广城际铁路跨京珠高速公路大跨度连续梁施工为依托,结合现场实测监测数据,过程中优化施工工艺,研究总结了针对大跨度连续梁的线形控制技术。通过对技术参数的深入研究,确定了影响桥梁线形的各种因素并明确了控制目标。预先计算出预压弹性模量、预拱度、二期荷载等重要的控制值,施工中当对比发现某一节段的实测值与计算控制值有偏差时,及时采取调整预拱度、挠度等措施,使下一节段实测数据回归控制值,以达到连续梁整体节段尺寸控制满足规范、线形顺畅的目的,在类似连续梁施工中具有很好的推广应用价值。     

内衬混凝土对波形钢腹板刚构桥扭转和畸变性能的影响

设计制作了2座3跨单箱单室变截面波形钢腹板连续刚构桥模型(有和无内衬混凝土条件下各1座),通过模型的静载试验和有限元分析,研究内衬混凝土对波形钢腹板连续刚构桥扭转和畸变性能的影响。结果表明:内衬混凝土能够提高波形钢腹板箱梁的抗弯刚度和抗扭刚度,并且抑制偏心荷载作用下的扭转效应以及纵向翘曲效应;波形钢腹板刚构桥的挠度、偏载系数、纵向应力及纵向翘曲应力均随内衬混凝土长度、厚度的增加而减小;相同混凝土体积条件下,增加内衬混凝土的长度比增加厚度对波形钢腹板刚构桥扭转和畸变的改善效果更为明显。     

长联大跨度连续钢桁梁无砟轨道施工线形控制

郑州万滩黄河公铁大桥主桥（112+6×168+112） m连续钢桁梁的结构复杂，跨度大，温度敏感性高，为了保证无砟轨道线形满足设计及规范要求，在无砟轨道施工前对连续钢桁梁进行施工线形控制试验，测量其施工挠度。采用MIDAS/Civil软件建立有限元模型得到理论挠度。对比挠度的实测值和理论计算值，从而修正有限元模型中连续钢桁梁的理论刚度，制定无砟轨道施工线形控制措施。结果表明，连续钢桁梁挠度的理论计算值是实测值的1.35倍，应将理论刚度增大到原设计值的1.35倍。为了能够较为准确地预测出无砟轨道的施工挠度，应不断修正有限元模型中连续钢桁梁的理论刚度。     

预应力混凝土连续刚构桥的时变分析

采用按龄期调整有效模量的时变分析有限元法，对城市轨道交通预应力混凝土连续刚构桥的收缩徐变变形进行了理论计算，并与实测结果进行了对比分析，结果表明理论计算是可信的。     

波纹钢腹板连续刚构桥扭转与畸变的试验研究

设计制作3跨单箱单室变截面波纹钢腹板连续刚构桥和等效的普通混凝土腹板连续刚构桥的模型,通过2个模型桥的扭转与畸变对比试验,从挠度、沿梁高度方向的翘曲应变、箱梁混凝土顶底板的翘曲应力和波纹钢腹板的翘曲剪应力4个方面,分析波纹钢腹板连续刚构桥和普通混凝土腹板连续刚构桥的扭转和畸变特点。结果表明:波纹钢腹板连续刚构桥的抵抗扭转和畸变能力比普通混凝土腹板连续刚构桥弱,但强于波纹钢腹板简支箱梁桥;墩梁固结提高了波纹钢腹板箱梁的整体抗扭能力,且箱梁各截面的抗扭转和畸变能力与该截面距墩顶墩梁结合处的距离有关,距离越近,截面抵抗扭转和畸变的能力越强,反之越弱;计算波纹钢腹板箱梁在偏载作用下的挠度和应力时,要考虑扭转和畸变的影响。     

云南苏古特大桥施工监控与仿真分析

结合云南苏古特大桥工程实例,探讨了预应力混凝土连续刚构桥的施工控制参数分析与仿真计算方法。考虑预应力损失以及混凝土收缩徐变对箱梁应力状态的影响,通过有限元方法计算了桥梁各个施工阶段应力和变形状态,与施工现场的实测数据进行了对比分析。     

大跨度连续箱梁桥挠度敏感性分析

以一座预应力混凝土连续刚构桥作为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元软件进行数值模拟,对影响大跨度箱梁桥挠度的因素进行敏感性分析。研究结果表明:大跨度连续箱梁桥挠度对张拉控制应力最为敏感,其次为预应力损失,对其他因素的敏感性都不大;跨中挠度变化最大,对各因素的变化最敏感。     

滇南山区高墩大跨连续刚构桥施工线形控制

以牛家沟特大桥为工程背景,对高墩大跨连续刚构桥施工线形控制方法开展研究。采用通用有限元软件MIDAS/Civil对该桥施工阶段进行全过程分析,考虑时变效应,建立结构长期变形预测模型,对传统的按照公路桥规设置预拱度的方法进行修正,考虑施工偏差的影响分配成桥预拱度;在施工过程中建立完善的实时监测体系,对结构线形、墩顶位移和基础沉降进行实时检测和分析,确保大桥施工安全和线形精度要求。施工监控结果显示:施工合龙精度得到较好控制,6个合龙段扣除桥面纵向坡度影响后的合龙误差均在2.0 cm以内,轴线误差不超过1.5 cm。     

大曲率短线匹配连续刚构桥空间几何线形控制

针对大曲率短线匹配连续刚构桥几何线形控制,基于三维空间坐标系,充分考虑梁长和转角误差、横坡误差和平移误差,提出一种能够同时适用于直线和大曲率短线匹配施工桥梁的几何线形三维控制方法。该法可实现及时三维修正每个梁段的预制和拼装线形,避免误差累积,达到高精度几何线形控制的目的。与既有算法对比表明,该算法符合现浇梁段与对应匹配梁段的相对位置关系在预制阶段和拼装阶段保持不变的实际情况,控制精度有保证。工程实例表明,对于短线匹配施工的大曲率(曲线半径804.2 m)连续刚构桥,该方法实际几何线形控制良好:实测主梁线形与设计线形相比,轴线偏差最大不超过6 mm,高程偏差最大不超过11 mm,均远小于规范的规定限值,验证了该方法的正确性和精确性。     

连续箱梁悬臂施工技术及质量控制措施

预应力混凝土连续箱梁悬臂施工技术采用线形和应力控制方法控制桥梁结构的受力状态。结合新建奎屯—北屯铁路2号桥工程,介绍连续箱梁悬臂施工模板安装、挂篮走行、钢筋加工、预应力施工工艺,提出对混凝土浇筑、混凝土施工缝接续浇筑、预应力管道、合拢段连续箱梁施工质量控制措施和质量要求。实测应力结果表明,桥梁线形良好,满足运营和设计要求。     

大跨度连续刚构桥悬臂灌筑施工线形控制分析

文章对某大跨度连续刚构桥悬臂灌筑施工线形控制进行了分析。在计算模型中介绍了计算假定、结构承受的荷载处理、边界条件的确定和网格剖分,给出了线形控制中预拱度的确定公式,并介绍用施工线形控制三维有限元计算结果。     

悬臂施工阶段大跨径刚构桥稳定性的参数分析

针对悬臂施工阶段中大跨径预应力混凝土刚构桥的稳定性问题,依据弹性屈曲理论、挠度理论、弹塑性理论和压溃理论,计算和分析几何非线性、材料非线性、初始几何缺陷以及混凝土材料的压碎、开裂、骨料咬合效应等因素的影响;研究墩身偏斜度、施工荷载形式以及桥墩系梁刚度等参数对悬臂施工阶段大跨径预应力混凝土刚构桥稳定性的影响效应。分析和研究结果表明:混凝土材料的力学特性对大跨径预应力混凝土刚构桥在悬臂施工阶段中的稳定性有明显的影响;结构稳定系数随墩顶初始横向偏位的增加而呈分段二次曲线规律减小;桥墩系梁刚度与结构稳定系数的关系遵循指数曲线规律;非对称形式的施工荷载对悬臂施工阶段大跨径预应力混凝土刚构桥的稳定性更为不利。     

天津南疆港预应力连续梁桥悬臂施工监控

研究目的:天津南疆港复线公路桥是大型车辆进出南疆港的重要交通通道.设计中考虑一个车道承受特殊荷载,车辆为750 kN三轴车,车距为10 m,该桥的设计荷载远大于公路-Ⅰ级荷载,有必要解决梁部悬臂在施工中的挠度控制和应力控制问题,以保证桥梁顺利合龙并达到理想的线形及施工过程中的安全.研究结论:只有合理控制桥梁各阶段挠度、应力,合理确定立模高程,才能保证桥梁线形和应力分布达到设计要求;挠度的测量应安排在日出之前进行,以消除日照温差的影响;计算中混凝土弹性模量应取用现场实测值;本桥施工监控中,使用参数识别法对施工中产生的误差进行调整,效果良好,行之有效;应力测试中收缩、徐变的影响较大,分阶段计算它的影响,概念清楚、使用方便.     

考虑水管冷却的大体积混凝土承台温度控制研究

采用理论上较为完善的冷却水管对流换热系数计算模型考虑水管冷却作用,运用有限元程序对某一高墩连续刚构桥的大体积混凝土承台水化热温度场进行数值分析。将现场温度实测数据和仿真计算结果比较,两者吻合较好。研究承台内部温度梯度沿承台厚度方向和水平方向的时变规律,并对有无冷却水管作用的承台水化热温度场进行对比分析。研究结果表明:承台外表面是开裂的危险区域,施工中应做好保温保湿养护工作,严格控制承台内外温差在25℃以内;冷却水管降温效果显著,是大体积混凝土承台温控防裂的有效措施。拆模后经现场检查发现,承台表面未出现有害温度裂缝,温控效果良好。     

短线法简支转连续刚构桥收缩徐变效应分析

以某四跨一联简支转连续刚构桥(跨径(38+40+40+38)m)为例,采用Midas-civil建立连续刚构桥全桥分析模型,对主梁分别采用不同存梁期预制梁的连续刚构桥,计算其桥墩和主梁的相关变形及内力。研究结果表明:预制梁混凝土早期自收缩发展较快,同时由于收缩徐变效应与混凝土龄期直接相关,存梁期对结构内力和变形影响较大,建议施工中采用存梁期大于90 d预制梁。由于收缩徐变作用,与30 d存梁期相比,90 d和180 d存梁期成桥墩顶内力分别减小11.8%和20.2%,成桥跨中挠度分别减少19.2%和31%。在主梁施工控制时必须考虑实际存梁期来调整结构线形。分析结构体系转换后主梁内力及变形可知,主梁收缩徐变内力重分布及变形基本在3 a内完成,后期变化逐步平稳,但边墩受收缩徐变影响时间相对较长,验证了本桥型边墩施工顺序及采用柔性设计的合理性。     

钢管混凝土系杆拱桥拱肋及吊杆施工监控

以在建郑州—万州铁路河南段一座128 m钢管混凝土系杆拱桥为工程实例,介绍了施工中拱肋及吊杆的监控要点。选取拱肋线形、拱肋应力、吊杆索力作为主要的监控对象,通过有限元分析,选取了拱脚、1/4拱、拱顶作为拱肋线形、应力的监控截面。根据工程实际情况,选择合适的仪器(HF-5B型桥梁光电挠度仪)进行数据采集,提高了测量精度。同时,结合虚功原理运用MIDAS/Civil建立了考虑现场实际的全桥仿真模型,获得了经实测数据验证的吊杆张拉影响矩阵,用于指导吊杆张拉,并将各施工阶段的实测值与有限元计算值进行对比,指导现场施工。结果表明,各施工阶段的拱肋线形、应力及调整后的吊杆索力均在合理范围之内,满足设计要求。