客运专线多跨连续刚构桥合龙顺序对桥墩水平顶推位移影响研究

由于多跨连续刚构合拢过程是结构体系转换过程,使得结构从悬臂施工时的静定结构转化为连续的超静定结构。同时,梁体合龙时桥梁的主墩会发生向内弯曲变形,多大的桥墩弯曲变形,会对结构的受力产生不利的影响,而且也会对结构造成结构在后期的运营中梁体预应力的松弛。对此,在连续刚构桥合龙时需要预先对桥墩进行水平顶推,顶推的水平位移太大会造成施工中桥墩墩底开裂,顶推位移太小会对成桥后的桥墩造成开裂。现以某客运专线4跨连续刚构桥为例,应用数值仿真模拟的方法,对采用不同的合龙顺序情况下,桥墩顶推水平位移进行研究探讨。其成果可为今后连续刚构施工提供相关的参数或经验。     

大跨径连续刚构桥合龙顶推控制浅析

大跨径连续刚构桥成桥后混凝土收缩徐变和长期作用及温度变化将对桥梁主梁和桥墩的变形有较大影响。此外,连续刚构桥的合龙时间、合龙温度、合龙顺序以及结构体系的转换方式对主梁和主墩成桥恒载内力有很大影响。大跨度连续刚构桥合龙前在悬臂端进行适当的顶推,可以减小由混凝土收缩、徐变和整体升温降温所引起主墩中的次内力。本文以某四跨连续刚构桥为例,对连续刚构桥合龙顶推力进行研究,并在施工监控中得到了应用。     

排调河一号特大桥中跨合龙顶推控制

为了保证高墩大跨度三跨连续刚构桥中跨顺利合龙,需在合龙前进行水平顶推控制,以贵州排调河一号特大桥为工程背景,采用专业桥梁结构分析软件MIDAS建立有限元模型模拟施工过程,以消除墩顶水平位移为原则计算顶推力大小,并就顶推对该桥成桥状态受力性能的影响进行分析;在实际顶推过程中对位移和内力数据进行实时监测,将实测数据与理论计算值进行比较分析,其结果基本一致,表明顶推施工是合理、可靠和有效的,确保了顶推过程中结构的安全。     

大跨径连续刚构桥合龙顶推力关键技术

针对大跨径连续刚构桥主梁合龙顶推的问题,采用实测数据和理论分析相结合的方法,研究不同顶推力和墩顶位移增量的相互关系,分析主梁顶推合龙工艺和传统顶推工艺的不同机理。结果表明:通过消除桥梁混凝土收缩及徐变效应产生的不利位移,并采用在墩顶预先设置有利位移的合龙顶推力的计算方法合理可行;顶推力和墩顶位移量之间呈线性关系;顶推施工改变了传统的合龙顺序,优化了上、下部结构受力,缩短了工期。     

高墩多跨连续刚构桥合龙技术探讨

为研究有无顶推力合龙对多跨连续刚构桥合龙施工的影响,以三圣特大桥为例,建立5跨连续刚构桥的有限元模型,分别计算施工、合龙温度、混凝土收缩徐变等工况下引起的墩顶水平位移,推导出该桥顶推力的计算公式并得到合理顶推力值,分析在有无顶推力作用下桥梁结构的位移和应力变化。结果表明,顶推力与桥墩的墩顶水平位移线性相关;墩高较高(H≥80 m)时,有无顶推合龙的桥梁都处于安全状态,但不顶推合龙技术能降低施工难度,缩短施工周期,经济效益更为显著。     

山区高墩大跨连续刚构桥合龙工艺研究

以跨径(100m+190m+100m)的PC连续刚构桥—江津(渝黔界)经习水至古蔺(黔川界)高速公路官渡河特大桥工程为对象,对其施工阶段边中跨合龙工艺进行有限元计算分析,研究边中跨合龙顺序对桥梁结构应力、位移的影响,以及高墩大跨连续刚构合龙前是否施加顶推力。     

不对称小半径曲线连续刚构桥合龙顶推效应分析

合龙顶推对改善连续刚构桥受力和变形具有重要意义.为分析合龙顶推对不对称曲线连续刚构桥的作用效应,以宁波某大跨不对称小半径曲线连续刚构桥为工程背景,分析曲线连续刚构桥在砼收缩徐变、温度及合龙顶推力作用下的力学行为.结果表明,曲线连续刚构桥在砼收缩徐变、降温作用下会发生向跨中侧和曲线内侧的弯曲变形、扭转变形;桥墩不对称和主...     

地震作用下高墩桥梁横向碰撞效应研究

为提升高墩大跨连续刚构桥的防震减灾能力,对其合理的减震措施进行研究。以我国西部山区强地震带一座高墩大跨桥梁为例,利用SAP2000Nonlinear有限元程序建立桥梁结构空间非线性计算模型,分析其横向地震响应规律及其碰撞效应。分析结果表明:对于高墩大跨连续刚构桥,在过渡墩墩顶设置弹性挡块时,很难实现对过渡墩与刚构墩地震响应的有效控制,且碰撞产生的撞击力极易使弹性挡块破坏,从而失去限位功能;在过渡墩墩顶设置弹塑性挡块,并选取适当的挡块屈服强度,可有效地控制过渡墩、刚构墩地震响应以及上部结构位移。     

薄壁箱形高墩日照温度场及墩顶位移研究

薄壁空心墩在高墩大跨连续刚构桥中得到了广泛应用,日照作用下超高薄壁空心墩的墩顶偏位对于桥墩施工期和成桥后整体结构线形和受力产生不利影响。该文基于陕西省某特大桥180 m高薄壁空心墩,选取施工过程中8月28日至29日和10月11日至12日各24 h的温度场及墩顶位移测试数据,结合有限元分析方法对日照作用下超高薄壁空心墩温度场及墩顶位移随时间的变化规律进行研究。结果表明：南北墩壁温差受环境温度和昼夜温差影响较大,8月环境气温高,昼夜温差小,南北墩壁温差较小,墩顶偏位较小;10月环境气温低,昼夜温差大,南北墩壁温差较大,墩顶偏位大;墩顶位移与日照壁面温差变化规律一致;墩高达到180 m时,在8℃壁面温差下产生最大52.6 mm的墩顶位移。采用实体有限元法分析得到的墩顶位移和规范计算出的墩顶位移与实测值相比均吻合较好,具有较高的精度。     

边中跨同时合龙对高墩大跨连续刚构桥性能影响分析

目前绝大多数刚构桥的合龙成桥顺序是由边跨向中跨逐次合龙,合龙段施工时需进行多次结构体系转换。文中以贵州某大桥主桥为研究背景,通过有限元建模,分析高墩大跨连续刚构桥在边中跨同时合龙下成桥工况和运营10年后的结构性能变化,同时根据桥墩受力最优原则,结合影响矩阵法与最小二乘法优化计算合龙前的顶推力。结果表明,不同合龙顺序对桥墩最大应力和主梁最大应力影响较小,对主梁成桥线形及运营10年后线形有一定影响;在优化后顶推力作用下,运营10年后主墩纵向偏位较小,边中跨同时合龙方案可行。     

高墩连续刚构桥不同影响因素的地震响应分析

以某连续刚构桥为背景,建立了考虑主梁-桥墩-桩基-土层的有限元模型,分析了地震荷载作用下桥墩高度、桥墩截面、双肢薄壁墩间距等影响因素对桥梁典型截面内力及变形的影响。结果表明:在桥墩高度为60~65 m范围内,中墩顺桥向剪力基本稳定,不再随桥墩高度的增加而递减;桥墩高度的增加增大了梁体脱落的风险,桥墩高度为100 m时梁体中跨跨中截面顺桥向与横桥向位移达到139.1,97.5 mm;从抗震角度分析,圆形截面桥墩对位移影响较大,空心矩形桥墩截面与实心矩形桥墩截面形式对墩顶内力的影响不大,故空心墩较节约材料;对于文中连续刚构桥,合理的双肢薄壁墩间距能有效降低墩顶受力与梁体位移,能有效提高地震作用下的安全系数。     

山区高墩长联大跨连续刚构桥设计

山区长联刚构桥常具有边主墩受力与高墩稳定性较难满足的特点。文中以一102m+4×190m+102m跨度、175m墩高刚构桥为例,通过对高墩2种结构对比设计及通过系梁设置、合龙顶推、改变合龙顺序等方法,使长联刚构桥边主墩受力与中高墩稳定性满足要求的同时降低了主墩混凝土用量。     

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.     

连续刚构桥合龙顶推力的探讨

分析了连续刚构桥合龙段施工中实施顶推的作用,推导了顶推力与墩顶相对位移关系的解析公式,结合某连续刚构桥工程实例,讨论了连续刚构桥合龙施工中顶推力大小的计算及施工中的控制技术要点。     

钢管混凝土桥墩的适用性研究

针对钢管混凝土结构的优势和连续刚构桥的受力特点,提出以钢管混凝土结构作为连续刚构桥的桥墩,并对其展开了相应的研究。以某大跨连续刚构桥为依托工程,采用理论计算结合有限元分析的方法对原设计桥墩截面进行合理性检验并进行了钢管混凝土桥墩试设计。最后通过有限元分析计算比较了这2种桥墩在墩顶顺桥向位移、结构内力分配和材料造价三方面的差异。计算结果表明:在相同的条件,钢管混凝土桥墩相比于钢筋混凝土双薄壁墩抗推刚度更小,更能适应上部结构的变形,结构受力更加均衡,材料用量更少,施工更方便,工程造价更低。钢管混凝土桥墩适用性较好,值得在施工工程中推广。     

山区高墩大跨径连续刚构桥减震技术研究

高烈度地震山区高墩大跨径连续刚构桥具有桥墩高度差异大、上部结构质量重、地震力大等特点,桥梁减震是设计重点。为了提高大跨径连续刚构桥的抗震性能,从上部结构轻型化、墩型优化、桥墩刚度匹配、阻尼器耗能等方面进行了减震技术研究。结果表明:1)主桥箱梁采用陶粒轻质混凝土或部分节段采用高强度活性粉末混凝土,可减轻上部结构重量,减小地震力; 2)主墩采用钢管混凝土格构式空心薄壁墩,可减轻下部结构重量,降低桥墩刚度,减小桥墩地震力; 3)优化高、低墩截面尺寸,调整桥墩刚度,可使各桥墩的承载力与所受地震力相匹配; 4)在梁端设置非线性粘滞阻尼器,可减小顺桥向地震力和位移。     

客运专线多跨连续刚构桥合龙顺序顶推力对变形和桥墩应力影响研究

由于预应力连续刚构桥具有受力合理、行车平顺、施工方便和养护费用少等优点,因而在工程上被大量采用,并且向大跨径发展。大跨径连续刚构桥施工完成后,主梁的成桥线形要与设计相符,以保证营运期间主梁的受力与设计一致。在连续刚构桥合龙时需要预先对桥墩进行水平顶推,不同的合龙顺序采用不同大小的顶推力。因此,不同的合龙顺序不仅对梁体的竖向变形会产生影响,而且对桥墩的受力状态也会产生不同的影响。现以某客运专线4跨连续刚构桥为例,应用数值仿真模拟的方法,对采用不同的合龙顺序顶推水平力作用下的竖向变形和桥墩应力进行了研究探讨。其成果可为今后连续刚构施工提供相关的参数或经验。     

基于反应谱法的高墩连续刚构桥地震响应特性分析

以某连续刚构桥为研究对象,借助大型有限元程序,建立了考虑主梁-桥墩、主梁-桥墩-桩基以及主梁-桥墩-桩基-土层的3种不同有限元模型;基于反应谱法,对高墩连续刚构桥的地震响应进行了相应研究。结果表明:考虑主梁-桥墩的有限元模型的自振频率明显高于考虑主梁-桥墩-桩基-土层的;横向地震加速度对连续刚构桥梁体弯矩影响较大,设计时应予以充分考虑;顺桥向地震加速度对梁体轴力影响较小,而横桥向地震加速度对轴力影响相对较大;横桥向地震加速度对梁体剪力影响程度大于顺桥向地震加速度的影响程度,且对梁体横向位移影响较大,但对顺桥向位移影响较小。     

多跨连续刚构桥合龙方案对墩身内力影响的分析

以临县黄河桥为工程实例,探讨了多孔大跨度连续刚构桥,通过采取改变合龙顺序、在合龙前施加水平顶推力等合龙措施,来控制和减小由降温和混凝土收缩、徐变引起的边墩墩顶位移过大对桥墩的不利影响。     

双薄壁墩连续刚构桥地震反应影响参数分析

为探讨双薄壁墩几何参数对矮墩连续刚构桥地震反应的影响,以某(60+100+60)m连续刚构桥(墩高15m)为依托,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,采用反应谱法及非线性时程反应法,分析双薄壁墩壁厚和双肢中心距对该桥动力特性和地震反应的影响规律。结果表明:双薄壁墩的壁厚和双肢中心距对连续刚构桥的各阶振型基本没有影响;桥梁1~5阶自振频率随壁厚的增加逐渐增大,2~5阶自振频率随双肢中心距的增加逐渐增大;随着壁厚增大,桥墩控制截面内力显著增大,双肢中心距对桥墩内力影响较小;墩顶、墩底截面的塑性转角和墩顶纵向位移随壁厚的增加明显减小,双肢中心距对截面塑性转角和墩顶纵向位移的影响很小。