桩-土共同作用对高墩大跨连续刚构桥响应研究

以西部某高墩大跨连续刚构桥为依托工程,基于Winkler地基梁理论,通过建立应用于连续刚构桥的桩-土共同作用计算方法,研究了桩土效应对大跨连续刚构桥的内力和变形的影响,以及墩身高度变化时桩土效应对大跨径连续刚构桥的影响。研究表明:桩土效应对主梁的竖向位移值及弯矩具有显著影响;桩土效应对主梁下挠的影响与墩高的变化近似成线性关系,随着墩高的增加其影响逐渐降低;桩土效应对主梁弯矩的影响效应与墩高的变化近似成线性关系,对矮墩的影响大于对高墩的影响。建议墩身高度百米内的大跨连续梁桥在设计及施工中考虑桩-土共同作用,以保证结构长期内力、变形分布更为合理、安全。     

高墩多跨连续刚构桥施工技术

预应力混凝土连续刚构桥综合了连续梁桥和T型刚构桥的受力特点,具有施工简单易行、造型简易美观、结构经济适用、耐久性强等众多特点,具有广阔的应用前景。本文以咸旬高速公路三水河特大连续刚构桥施工为例,介绍了高墩身、大跨度连续刚构桥施工中深孔大直径桩基、大体积承台混凝土施工、超高墩身施工、大跨度主梁施工所采取的施工工艺及一些好的做法,对类似情况的工程提供参考和借鉴。     

高墩连续刚构桥施工中的非线性稳定分析

应用ANSYS有限元分析软件,以BEAM44、LINK8与SOLID65单元分别模拟主梁、墩身钢筋及混凝土,建立了高墩连续刚构桥较精确的稳定分析模型,计算得到了高墩最大悬臂施工状态及成桥状态的失稳模态及特征值;考虑几何与材料非线性,分析了高墩最大悬臂施工状态的非线性稳定,获得了高墩的非线性稳定安全系数.     

不对称连续刚构桥对比分析

由于受地形及通航要求的限制,需要把连续刚构桥设计成跨径不对称或是墩高不对称的形式,为了得出与对称结构相比,在外荷载作用下不对称连续刚构桥的主梁产生的不同程度不对称内力及变形值,以思南县乌江二桥为依托工程,通过有限元程序对不对称连续刚构桥在不同外荷载作用下主梁的内力及变形进行比较分析,从而得出不对称连续刚构桥与对称连续刚构桥在受力及变形上的差别。     

矮墩刚构主梁及矮墩受力分析

以广西某矮墩连续刚构大桥为研究对象,结合该桥型特点（跨径大、墩子较矮）,采用大型通用软件对其进行了全过程结构有限元分析,同时比较了在桩土耦合作用下的结构受力状况。结论表明,矮墩刚构桥的施工和设计理念上有别于常规刚构桥,采用一定的措施能有效改善主梁及矮墩受力。     

不对称跨径连续刚构桥施工配重分析

以湖南省湘西自治州永顺大桥为工程背景,利用有限元软件BRanalysis建立了不对称连续刚构桥悬臂浇筑施工控制的结构仿真计算模型,分析了不对称悬臂施工中不同的配重方式对桥墩和主梁应力和线形的影响,从而得出该桥悬臂施工配重的最优方式以及不对称悬臂施工中配重的基本规律。     

大跨度双肢薄壁墩连续刚构桥动力特性分析

对大跨度连续刚构桥在双肢薄壁墩和单肢空心墩两种结构形式下进行动力特性和地震响应分析,并将两种结构形式的计算结果做对比。结果表明:相对于单肢空心墩连续刚构桥,双肢薄壁墩连续刚构桥纵向刚度要小,结构体系柔性较好,可较好改善上、下部结构内力,但需以增加墩身轴力为前提。     

连续刚构桥施工监测及参数敏感性分析

连续刚构桥有其自身的结构特点和施工技术,为研究连续刚构桥施工控制过程中各类参数对其结构力学行为的影响程度,以跨越桃江的某连续刚构桥为工程依托,通过有限元模型对连续刚构桥施工监控的主要参数进行单参数敏感性分析,并结合实桥的监测数据进行对比分析。结果表明,容重、预应力损失、施工荷载、年温差对主梁的挠度有很大影响,为主梁线形的主要控制参数;容重、预应力损失、局部日照温差对主梁应力影响显著,为主梁应力的主要控制参数;弹性模量参数对主梁的挠度与应力影响很小。线形、应力监测数据表明：桥梁的线形流畅,符合设计要求;实测应力稳定,变化趋势一致,可认为结构是安全的。     

大跨度连续刚构桥施工监控线形分析

运用有限元软件对某大跨度连续刚构桥的施工过程进行仿真计算分析,通过仿真计算获得主梁立模标高的理论预拱度和各施工阶段的累计位移,并对施工全过程进行跟踪监测,对比分析现场实测值和理论计算值,得出结构在施工过程及成桥阶段的变形状态与理论计算及设计、监控要求基本一致。     

大跨度PC连续刚构桥混凝土收缩和徐变影响分析

混凝土的收缩和徐变对于大跨径连续刚构桥来说是一个非常重要的影响因素,利用有限元分析软件Midas/Civil建立起连续刚构桥有限元模型,并且分别就主梁挠度、预拱度控制以及预应力损失中的混凝土收缩和徐变影响进行了分析,得出了混凝土收缩徐变对桥梁结构影响的具体规律,有利于指导连续刚构桥的设计和施工。     

连续刚构桥加固关键技术研究及应用

病害的连续刚构桥,其主梁存在裂缝,从而削弱结构的承载能力,影响桥梁的正常使用,危及桥跨结构的安全与耐久性。桥梁加固就是要增强结构承载能力、消除构件裂缝、恢复桥梁设计高程。基于连续刚构桥高程与结构内力的耦合关系,首次提出了先恢复桥梁设计高程,然后再增强主梁承载能力的加固方案,并在此基础上创建了病害连续刚构桥高程恢复技术;针对连续刚构桥加固施工的特殊性所开发的顶推变高度钢桁架转向梁横张体外预应力索增强技术,较好地解决了体外索的实际受力与理论计算不一致的问题,简化了体外索张拉施工,实现了加固预应力索一次张拉到位的施工方法。本文构建的病害桥梁加固技术也适用于各种梁式桥的加固治理。     

矮墩连续刚构桥合龙顶推计算分析及施工控制研究

花都至东莞高速广园快速路跨线桥为(75+125+75) m矮墩混凝土连续刚构桥,上部结构为单箱单室直腹板变截面预应力混凝土箱梁,中跨采用顶推合龙。利用Midas/Civil软件建立三维空间有限元模型,进行顶推效应计算,分析顶推合龙对于施工预拱度的影响,以及顶推对主梁受力性能的改善情况。通过计算可知,顶推对主梁施工预拱度影响较为明显;通过施加顶推力,可以改善混凝土收缩徐变引起的主梁下挠现象,可以改善主梁及主墩的受力性能。同时研究顶推过程中顶推力与位移、应力之间的关系,提出矮墩连续刚构桥中跨合龙顶推过程控制方法,为同类型的桥梁顶推合龙施工控制提供了一定的参考。     

张家界市鹭鸶湾大桥设计关键技术研究

为改善Y形墩刚构桥的墩身内力,以张家界市鹭鸶湾大桥(主跨81m的7跨Y形刚构-连续组合箱梁桥)为研究对象,采用MidasCivil有限元分析程序计算,通过分析墩身内力成因,在合龙前施加水平顶力来主动调整墩身结构内力。研究表明,墩身两侧弯矩相等状态下的水平顶力为理想顶力,合龙前施加合理水平顶力能有效地调整墩身结构内力。     

考虑桩土作用的高墩大跨连续结构几何非线性效应分析

在迅速崛起的西部高原山区高墩大跨桥梁多以百米左右的高墩大跨连续刚构桥为主,其几何非线性问题变得越来越重要。为了研究桩土作用下该结构的几何非线性效应,以西部某高墩大跨连续刚构桥为依托工程,利用大型有限元软件进行了考虑桩土效应的几何非线性施工全过程模拟。对比分析了该类型桥梁在桩土作用下几何非线性效应对结构应力和位移在施工阶段及成桥后的影响程度,并研究了不同墩高情况下几何非线性效应对该类型桥梁的变形及结构内力的影响规律。分析结果表明:几何非线性效应对主梁断面顶、底板应力的影响随着悬臂长度的增加而逐渐增大;考虑比不考虑几何非线性效应的主梁竖向位移值小,且位移曲线平顺连续;几何非线性效应对主梁弯矩和主墩剪力影响较大,且剪力分布的非线性随墩身高度的增加而明显,呈先增大后减小的现象;几何非线性效应对边跨主梁弯矩的影响效应随墩高的增加而减小,对墩顶及中跨主梁弯矩的影响随墩高的增加而增大。为了更好地控制结构应力及线形,建议高墩大跨连续结构在设计及施工控制中应着重计入几何非线性效应的影响。     

连续刚构桥主梁线形控制参数敏感性分析

在施工监控过程中设置合理预拱度,使连续刚构桥能够顺利合龙,以及提高桥面线形的平顺度。以康家河大桥为工程背景,用Midas/Civil建立了空间有限元模型,进行了主梁挠度的计算。根据实际可能发生的情况,分析了结构自重、预应力损失、混凝土收缩徐变、梯度温度对主梁挠度的影响。     

大跨曲线连续刚构桥施工中的侧向线形控制

结合某大桥工程实例,针对曲线连续刚构桥悬臂施工中的侧向偏移的控制问题进行了深入研究。运用MIDAS/Civil有限元软件对曲线连续刚构桥的施工过程进行了数值模拟,分析结果与实际测量值吻合较好。表明所依据的分析理论和采用的计算方法能够较好地反映实际情况。     

不同施工方法对连续刚构桥主梁及桥墩受力的影响

在普通连续梁桥和连续刚构桥的设计中,主梁的跨中正弯矩是一个控制重点,为了减少跨中正弯矩,通常将箱梁梁高设计成抛物线形式。针对连续刚构桥,其结构受温度变化影响较大,所以桥墩的受力也是一个控制重点。笔者通过实际工程,采用桥梁分析软件Midas建立有限元分析模型,发现连续刚构桥在采用满堂支架现浇施工时,不同的施工方法不仅会引起主梁跨中弯矩的明显变化,而且对桥墩的受力也有影响,最终提出了合理的施工方法。     

双主跨连续刚构桥合龙顶推分析

大跨径预应力混凝土连续刚构桥中跨合龙时,施加水平顶推力的方法能有效消除合龙温差、成桥后收缩徐变等引起的主梁下挠、主梁主墩水平偏位以及结构附加内力。结合某双主跨连续刚构桥实例,考虑高桩承台基础对基础以上桥梁结构的影响,利用有限元软件建模计算,阐述双主跨同步合龙时顶推力的确定与实施,分析顶推效果。     

结构参数对高墩大跨空腹式连续刚构桥稳定性的影响

以高墩大跨空腹式连续刚构桥为研究对象,基于结构稳定性理论,采用有限元方法,分析了双薄壁墩双肢间距、内外壁坡度及薄壁连接墙设置高度的变化对桥梁结构稳定性的影响。研究结果表明:斜腿施工最大悬臂状态的稳定性好于主梁施工最大悬臂状态的稳定性;双薄壁墩双肢间距对纵桥向失稳模态有一定影响,而对横桥向失稳模态的影响很小;墩身外壁坡度对横桥向、纵桥向失稳模态影响较大,而墩身内壁外壁坡度对横桥向、纵桥向失稳模态影响较小;外壁坡度较小时,结构外荷载对失稳模态影响较大,外壁坡度较大时,结构自重对结构稳定性占主导地位;双薄壁连接墙主要影响纵桥向失稳模态。     

预应力混凝土大跨连续刚构梁桥受力裂缝成因浅析

现代预应力混凝土连续刚构桥梁数量多,跨径大,施工过程中和使用过程中,主梁腹板、底板和顶板不断出现较多裂纹,严重影响了桥梁耐久性;采用计算分析与类比技术,提出了预应力混凝土大跨连续刚构主梁纵向裂纹、横向裂纹、剪力裂纹形成机理。根据形成机理,提出了防止裂纹的新技术,为探索预应力混凝土连续刚构桥主梁裂纹控制技术提供了一种思路。