大跨高低墩连续刚构桥合龙顶推力计算分析

合龙顶推施工是建造连续刚构桥施工过程中的关键工序,以跨越一不对称狭长山谷的连续刚构桥(65m+120m+65m)为依托,分析了桥墩墩顶位移、控制截面内力和应力改善情况,提出了大跨高低墩连续刚构桥合龙顶推力的计算方法.计算方法考虑了恒荷载产生的有利影响,以及预应力效应、高温合龙、收缩徐变产生的不利影响.大跨高低墩连续刚构...     

高墩多跨连续刚构桥合龙顶推力计算方法探索

预应力混凝土连续刚构桥受力合理,施工便捷,造价经济,行车舒适等优点逐渐向高墩、多跨大跨径方向发展。但由于成桥后的混凝土收缩、徐变及温度变化对其主梁和桥墩的变形将产生较大的影响。以某连续刚构桥为工程背景,充分考虑合龙方案和顶推力大小为主要因素,对高墩多跨连续刚构桥合龙顶推力计算方法进行了研究,探索了合龙顶推力的简化计算公式。研究结果表明:不同的合龙方案决定顶推力的大小及顶推效果,合理的合龙方案及顶推力大小有利于改善主梁及桥墩的变形。     

高墩大跨连续刚构桥合龙方案选择与顶推控制研究

多跨连续刚构桥合龙段的数量多,施工过程复杂。为了得到青海省某黄河特大桥的最优合龙顺序,基于不同的合龙方案,采用Midas-Civil分别建立各方案不加顶推时的分析模型,借用数值分析模型的非线性计算能力和有限元软件的后期处理功能,得到了各墩顶在成桥十年后产生的水平位移量。以完全消除此水平位移量为目标,计算各合龙方案所需水平顶推力的理论值。通过比较顶推前后墩顶的水平变位及主梁和桥墩关键部位的内力,确定出在"先边、中跨再次中跨"的合龙方案下可以得到一个较为合理的成桥状态,而且施工过程容易控制,作业效率高。     

边跨非常规合龙对连续刚构桥主梁线形的影响分析

连续刚构桥边跨常用的合龙方式是先完成边跨现浇段浇筑成型、最后进行边跨合龙段浇筑成型。某高速公路上一座主桥为5跨预应力连续刚构桥,采用边跨现浇段、边跨合龙段同时浇筑一次成型这一比较特殊的合龙方式。建立反映其边跨非常规合龙方式的有限元数值模型,并对其进行计算。通过对边跨非常规合龙方式和边跨常规合龙方式的有限元对比分析发现,边跨采用非常规合龙方式,进行及时有效的施工控制,采用合理的预抛值,并在次边跨合龙时采取合理的施工措施,可以得到比较良好的主梁线形和比较协调的墩顶位移,并且能保证施工过程和使用过程的安全性。     

连续刚构桥水平顶推力的研究

合理确定中跨合龙时的水平顶推力是控制连续刚构桥施工质量的关键因素。采用最小二乘法确定了变截面箱梁截面惯性矩的拟合曲线,以力法基本原理为依据,导出了墩顶水平位移的解析式,确定了水平顶推力的大小。最后以某三跨连续刚构桥为例,通过有限元法与解析法的分析对比,证明了本文解析法的合理性。     

三跨连续刚构桥竖向强制合龙附加压重的确定

在连续刚构桥悬臂施工中,由于受环境及施工技术因素的影响,导致合龙前两个悬臂端不可避免地出现或大或小的相对高差,必要时需要采取强制措施进行合龙.从三跨连续刚构桥的施工过程出发,在小变形假定的基础上,根据力学原理推导出等截面和变截面主梁中跨竖向强制合龙时施加于偏高侧悬臂端附加压重的计算式.通过对这两种三跨连续刚构悬臂施工的算例分析,附加压重大小的理论计算结果和有限元数值解吻合较好,验证了公式推导的正确性和数值模型的合理性.该计算式的建立,为连续刚构桥施工时附加压重的确定提供了理论依据.     

连续刚构不等跨桥梁波形钢腹板合龙顺序研究

为研究连续刚构不等跨桥梁波形钢腹板在不同合龙顺序下受力及变形的变化规律,以南京仙新路过江通道北引桥为工程背景,建立有限元模型,分析3种合龙方案对成桥状态下结构应力及变形的影响。结果表明,合龙顺序对主梁应力的影响较小,但对竖向挠度影响较大,为保证该类桥梁能够在施工过程中顺利合龙,采用顺序合龙的方案较为合理。     

墩高差对大跨连续刚构桥地震响应的影响分析

为了分析墩高差对大跨连续刚构桥地震响应的影响,使用大型通用有限元软件Midas Civil建立了3种不同墩高差的有限元模型,模型考虑桩-土相互作用。运用反应谱法进行一致激励,得出了主梁及桥墩关键截面位移和内力的变化规律。结果表明:墩高差对主梁位移与内力影响较大,对于存在墩高差的桥梁,应着重考虑高墩的抗推刚度与矮墩的截面抗力。     

连续刚构桥合龙顶推力的确定

推导了连续刚构桥中跨合龙时合龙顶推力的解析公式,并以河耳沟特大桥为例,介绍了连续刚构桥顶推力的计算及实现.     

连续刚构桥合龙顶推力的确定

推导了连续刚构桥中跨合龙时合龙顶推力的解析公式,并以河耳沟特大桥为例,介绍了连续刚构桥顶推力的计算及实现.     

非对称、变宽度连续刚构施工合龙顺序优化方案分析

基于有限元模型,以南京至句容城际轨道交通工程K7+489.09至侯家塘站区间(45+3×80+45)m连续刚构为研究背景,计算分析了不同合龙顺序对主梁应力、结构竖向位移以及主墩应力、位移的影响,由此进行合龙顺序的优化分析。     

刚构-连续组合桥合龙施工顶推力研究

大跨度刚构-连续组合桥悬臂施工合龙时,受诸多因素影响,需通过施加顶推力的方式对桥梁结构线型进行调整,以达到最优的成桥状态。以某(72+3×128+72)m高墩大跨刚构-连续组合桥为工程背景,基于刚构桥顶推合龙工序,建立该桥施工仿真有限元模型,考虑温度变形和收缩徐变对墩顶变形的影响,对实际桥墩刚度及约束条件下的施工顶推力进行研究。研究结果表明:高温合龙及收缩徐变均会造成梁体工后缩短并引起墩顶位移,需在合龙前进行顶推;桥墩刚度及约束条件对顶推力均存在较大影响;综合考虑合龙温度、收缩徐变及桥墩刚度等因素确定的合理顶推力有效控制了梁体纵向变形,合龙误差满足相关要求。     

双薄壁墩间距对连续刚构桥地震响应的影响

为了研究桥墩布置形式对连续刚构桥地震响应的影响,以某弯连续刚构桥为例,采用通用有限元程序分析了5种不同的双薄壁墩间距对桥梁结构自振频率的影响,选取桥位场地人工合成地震波,对其进行了弹性地震响应分析。分析结果表明:当双薄壁墩间距在主跨径的1/20～1/25之间变化时,结构基频变化不超过5%,在地震作用下,主梁的弯矩、墩底弯矩及主梁位移最大变化不会超过12%,说明薄壁墩间距对结构自振频率及地震响应的影响不大,在初步设计阶段或进行弹性地震响应分析时,如果双薄壁间距在以上范围内变化,可以不考虑它对结构动力性能的影响。     

大跨PC连续刚构桥抗震研究进展综述

我国已建设大量的大跨PC (prestressed concrete)连续刚构桥，其墩高可达百米及以上，存在遭受强震的可能，尤其是在西部高地震风险区，连续刚构桥主墩与主梁是刚性连接，主梁与桥墩共同承担地震力.为促进刚构桥的抗震研究，首先，梳理了国内外近期经受地震考验的几座刚构桥的震害表现；然后，从抗震理论及模型试验、减隔震（耗能）设计和震后修复等方面，对连续刚构桥桥墩、上部结构、基础等主要构件以及全桥整体抗震性能等热点问题进行了评述，刚构桥具有良好的抗震性能，高阶效应及墩梁固结处纵桥向弯矩对桥墩地震反映影响较大，模型试验及理论分析中主梁开裂及损伤问题易被忽视，低墩或双柱墩刚构桥已展开墩底及基础隔震研究；最后，对未来可开展研究方向进行了探讨，强震下箱梁的开裂机理及损伤控制，基于新型材料及耗能构件组成的高墩，基础隔震及高墩底部隔震的实用技术，箱梁及空心墩的地震损伤识别及震后修复，（近）跨断层地震作用下刚构桥的渐进倒塌机理与防止.     

低墩连续刚构桥力学行为分析

以一座3跨对称连续刚构桥为原型,通过对比不同墩跨比的连续刚构桥在规范中主要荷载组合作用下结构受力变化,给出结构受力变化的重要拐点,并在此基础上给出低墩连续刚构桥界定的建议;通过对比低墩和非低墩连续刚桥在不同主墩截面形式下结构的受力特点,得出四肢薄壁截面形式在满足稳定性的前提下更适合低墩连续刚构桥。     

晋蒙黄河大桥合龙方案研究

以晋蒙黄河大桥为工程背景,通过有限元软件模拟施工过程,计算分析不同合龙顺序对主梁变形、主梁应力状态、临时约束以及固结墩成桥内力的影响,研究了临时约束释放时机对成桥状态的影响,探讨了该类桥梁合龙顺序的一般特点,为该桥合龙顺序决策提供理论依据,对今后同类桥梁提供参考。     

预应力混凝土连续刚构桥结构参数分析

对于预应力连续刚构桥计算不同变截面梁底曲线对应混凝土应力以及主拉应力，通过比较应力大小得到合理梁底幂曲线的选取；通过数值分析以及回归分析的方法归纳预应力连续刚构桥梁高跨比变化范围，箱梁截面板厚的经验公式及取值范围，合理孔跨比范围；并回归拟和预应力混凝土连续刚构桥双薄壁墩的墩高、壁厚、双肢间距及跨径相互间的计算公式。     

矮墩连续刚构桥顶推合龙的计算分析与施工实践

合龙时实施顶推是优化矮墩及高温合龙连续刚构桥长期受力状态的重要途径。结合工程实践,探讨了对边主墩施加水平顶推力和墩顶侧向位移的计算过程,并详细介绍了顶推施工的控制指标。现场实测数据证明,预定的顶推力和墩顶位移设置合理,实测顶推力及墩顶侧向位移均在预期控制范围内。     

腹板倾斜角度对连续-刚构组合梁桥剪力滞效应的影响

基于空间有限元法,以湘府路湘江大桥为背景,利用有限元结构程序Midas Civil和Midas FEA分别建立了连续-刚构组合体系桥的全桥杆系模型和局部三维实体模型,通过改变连续-刚构桥斜腹板倾斜角度,分析了箱主梁在恒载工况下的关键截面剪力滞效应的变化规律。计算结果表明：在单箱三室宽箱梁中,腹板倾斜角度的变化对墩梁截面顶、底板剪力滞效应的影响大于跨中截面顶、底板剪力滞效应的影响。     

多跨连续刚构桥合龙口顶推力约束优化算法研究

为实现预应力混凝土多跨连续刚构桥的合理成桥状态,并保证施工过程中的桥梁安全,提出了合龙口顶推力的约束优化算法。以成桥10年时墩顶纵向水平位移平方和达到极小值作为优化目标建立优化方程,利用成桥10年时的主梁跨中挠度及施工阶段的桥墩拉应力和压应力不超限建立约束方程,求解可获得一组最优顶推力。以青海省尕玛羊曲黄河特大桥为例,验证了该算法的可行性和有效性。