连续变化

2024-10-26

连续变化(通用4篇)

连续变化 篇1

视频火灾探测技术是近十年来发展起来的火灾探测新技术。相比传统的感温、感烟探测方法, 视频火灾探测技术具有探测范围广、实时性好、智能化程度高等优势。采用普通彩色摄像头进行火灾探测与识别, 一般可利用火灾图像的颜色、形状、纹理等静态特征以及相似度、质心运动、面积变化等动态特征的联合信息, 通过图像识别算法进行火灾探测。

王媛彬等提出了基于图像特征的火灾火焰识别方法, 首先选取火焰疑似区域, 再通过提取火焰纹理特征和形状特征对火焰图像进行分析、决策, 最终判断是否有火焰产生。Zhang等将概率分析方法引入到视频火焰探测中, 根据划分的方格区域内的RGB分布情况预选出疑似火焰区域, 然后根据连续两帧图像中可疑区域的面积大小变化情况实现最终的火焰检测。该方法具有较好的数学理论基础, 为视频火灾探测提供了一个很好的发展思路, 但忽略了很多火焰在图像上表现出的显著特征, 导致很多干扰无法得到有效排除, 实用性不强。

针对以上视频火灾探测方法的不足, 笔者将单帧图像中火焰在RGB和HSI空间的颜色模型和火焰的闪烁特性结合起来, 提出一种基于连续帧图像中区域面积变化的火灾探测方法。首先利用RGB-HSI颜色模型筛选出疑似火焰区域, 再结合区域跟踪算法和面积极大值统计计算出疑似火焰区域的闪烁频率, 并将该频率与火焰闪烁频率进行比较, 从而实现火灾探测。

1 疑似火焰区域的选取

疑似火焰区域的准确选取是火灾探测算法的基础, 笔者选择RGB-HSI颜色模型作为单帧图像中疑似火焰区域的选取工具。

1.1 RGB-HSI颜色模型

尽管因为火源和燃烧环境的不同, 火焰颜色有很多种, 但最初火焰的颜色为红色到黄色。该颜色范围在RGB颜色空间对应为R≥G>B。同时, 火焰是一个光源, 其在RGB图像中的主要分量R应该大于一个阈值RT, 在HSI颜色空间中的饱和度也应大于一个阈值。根据以上火焰颜色特性, Chen等推导出3个火焰图像决策规则来提取火焰图像, 如式 (1) 所示。

式中, RT、ST分别为R颜色分量、S颜色分量的阈值。关于火焰像素点的R值和S值之间的关系, 如图1所示。根据大量实验结果统计得到, ST和RT的取值范围分别在55~65和115~135之间。

1.2 疑似火焰区域的选取

为了检验上述颜色模型选取疑似火焰区域的准确性和可靠性, 笔者对含有几种常见干扰源的火焰图像进行了处理。从检测结果可以看出, RGB-HSI火焰颜色模型提取的区域轮廓非常清晰、准确, 而且对于疑似火焰区域基本不存在遗漏的情况, 很适合与动态特征结合进行火灾探测。因此, 选用该火焰颜色模型进行疑似火焰区域的选取。

2 连续帧图像中疑似火焰区域的面积变化

2.1 面积

面积可描述连通区域的大小, 经过图像分割获得的二值图像f (x, y) , 统计二值图像中像素点为1的像素点个数, 计算出火焰或者干扰图像的面积, 面积的计算公式如式 (2) 所示。

式中:Ωi为某个需要进行度量的连通区域;f (x, y) 为像素值。

2.2 连续帧图像间的区域跟踪算法

火焰的形状不规则, 其形态特征变化极易受自然环境的影响, 体现在连续帧图像上就是难以准确进行特征匹配。因此, 常见的视频跟踪算法, 如基于特征的跟踪算法、基于轮廓模型的跟踪算法以及基于预测的跟踪算法等在视频火焰探测上的使用效果并不理想。由于火焰的燃烧依赖于可燃物, 而常见的可燃物具有空间上的连续性, 可以认为, 在极短时间内 (以采样频率为30帧/s的普通监控摄像机为例, 连续10帧图像的时间间隔也才1/3s) 火焰在固定区域燃烧。针对上述火焰燃烧特性, 笔者提出了一种基于区域的跟踪算法, 并在MATLAB平台上予以实现。

(1) 使用bwlabel函数分别对当前帧图像It和前一帧图像It-1进行区域分割, 如式 (3) 、式 (4) 。

(2) 将当前帧图像It对前一帧图像It-1做差, 得到运动图像Mt。

(3) 遍历St中各区域, 统计对应位置Mt图像中值为1的像素点个数Ni (i为区域标记) ;若Ni>0, 则进入步骤 (4) ;否则继续搜索第i+1区域, 直到遍历结束。

(4) 计算当前帧图像第i区域的质心坐标[Xit, Yit]和前一帧标记图像St-1各区域的质心坐标[Xjt-1, Yjt-1] (j=1, 2, …, Numt-1) , 计算当前帧图像第i区域与前一帧图像各区域质心坐标的像素距离, 如式 (5) 所示。

(5) 因火焰在短时间内在燃烧区域较为固定, 故可认为质心坐标最相近的两区域为相邻两帧图像中同一可疑区域的对应区域, 即若Dti, k=min (Dti, j|j=1, 2, …, Numt-1) , 则认为Sit和Skt-1为相邻帧图像中的对应区域。

(6) 通过连续标记实现多帧跟踪。

2.3 疑似火焰区域面积变化

为了研究连续帧间火焰面积的变化规律, 笔者选择了几种常见标准火和干扰源的视频进行分析。面积的选取是基于上节中所述的RGB-HSI颜色模型提取的, 实验火在大小为33cm×33cm的正方形油盘内燃烧, 摄像机采样频率为30帧/s。实验结果如图2所示。

从图2的面积变化情况可以看到, 相比于干扰源, 火焰的面积变化频率要快, 而且在一定时间段内呈现出围绕平均值上下抖动的特性。因此, 可以通过统计该时间段内面积达到极大值的个数来计算其闪烁频率。

2.4 识别模型的建立

设对于N帧连续图像中, 疑似火焰区域面积达到的极大值个数为k, 则可计算该面积的闪烁频率F, 如式 (6) 所示。

为了排除噪声干扰以及非火干扰源的无规则跳动, 需加入两个限制条件。

(1) 相邻的极大值和极小值之差需大于面积平均值的百分之一, 如式 (7) 所示。

(2) 相邻的极大值和极小值必须位于平均值的两侧, 见式 (8) 所示。

分析样本的面积闪烁频率, 如表1所示。

由表1可知, 火焰区域面积的闪烁频率要远大于干扰源, 这是因为火焰本身的闪烁频率主要在7~12 Hz范围内, 而常见的干扰源的闪烁频率要远小于该频率。因此, 可以将此作为剔除干扰源的判据。

3 实验与分析

为了验证本文提出的火焰识别方法的有效性和适应性, 论文对不同类型火焰和干扰视频进行了检测 (识别频率阈值设为5Hz) 。具体做法为:先读入连续90帧 (3s) 图像, 然后对这90帧图像进行跟踪并分析面积变化情况计算出闪烁频率, 实现判别, 如果面积变化情况满足识别模型, 则报警并记录检测的反应时间和框图显示;如果不满足识别模型, 则继续下一帧图像, 从第2帧到第91帧重新判别。

3.1 酒精火实验

实验火在大小为33cm×33cm的正方形油盘内燃烧, 摄像机采样频率为30帧/s, 图像分辨率为320×240。

由于该组实验的火焰视频属于无干扰的标准火, 所以检测效率非常高, 前90帧图像就满足了识别要求, MATLAB实验平台上的反应时间仅为2.309 767s, 完全满足标准报警时间要求。

3.2 远距离强光背景下的火焰检测

实验在空旷厂房中进行, 采用煤油和汽油按2∶1比例混合油作为火源, 油盘大小为33cm×33cm, 探测距离为15m, 图像分辨率为1 280×720。现场存在较强自然背景光、白色塑胶管等干扰。

因为该实验视频图像分辨率高, 而且从图2 (b) 看出疑似火焰区域较多, 场景复杂, 所以第95帧时才实现探测, 反应时间为8.061 442s, 依然准确检测出了火焰区域, 并达到了火灾报警时间要求。

4 结论

根据火焰的闪烁特性, 提出了一种基于连续帧图像面积变化的火焰识别方法, 该方法具有简单、快速、适应性强等优点, 能排除多种非火干扰源影响。根据火焰的运动特性提出了一种基于区域的跟踪算法, 并通过不同的火焰视频验证了识别方法的有效性和鲁棒性。这种利用普通摄像头采集的视频信号进行火灾图像识别的方法, 具有较高的实用价值。

参考文献

[1]ROB B.Sensor for fire detection[J].Sensor Review, 2013, 33 (2) :99-103.

[2]荣建忠.基于多特征的火焰图像探测研究及实现[D].合肥:中国科学技术大学, 2012.

[3]王媛彬, 马宪民.基于图像特征的火灾火焰识别方法[J].消防科学与技术, 2012, 31 (2) :126-128.

[4]楼波, 徐毅, 林振冠.圆周运动下移动火源扩散火焰的图像特征分析[J].燃烧科学与技术, 2013, 1 (19) :60-67.

[5]吴茜茵, 严云洋, 杜静, 等.多特征融合的火焰检测算法[J].智能系统学报, 2015, 2 (10) :1-8.

[6]李彤.智能视频监控下的多目标跟踪技术研究[D].合肥:中国科学技术大学, 2013.

[7]安志伟, 袁宏永, 屈玉贵.火焰闪烁频率的测量研究[J].计算机应用, 2000, 20 (5) :66-68.

连续刚构桥静载下的桥梁线形变化 篇2

某桥主桥上部结构构采用70m+125m+70m预应力混凝土刚构连续梁, 左右幅分离。箱梁在薄壁墩顶及梁端均设置了横隔板。箱梁采用挂篮悬臂对称浇筑施工, 边跨段采用支架现浇。全桥设置纵、横、竖向预应力体系。

2 桥梁静力加载

检查时发现该桥左幅2#跨箱梁内顶板底面跨中附近有1道纵向裂缝, 位于距左侧面2.50m处1, 缝长1.60m, 最大缝宽0.1 0 m m;左幅1#跨箱梁底板底面混凝土空鼓1处, 位于距0#台梁端16.50m, 距右侧面0m, 面积0.75m×0.48m。

本次试验主桥采用8辆双后轴约40t左右载重汽车, 目的是通过静载试验, 测定桥梁结构在试验荷载作用下控制截面挠度, 并与理论计算值相比较, 以对实际结构使用性能和工作状态作出评价主要针对以下六种工况量程下面各控制截面挠度:1#跨L/2和3 L/4截面、2#跨L/4和3 L/4截面、3#跨L/4和L/2截面的挠度 (如表1, 图1) 。

3 桥梁有限元分析

为确定试验桥梁在设计荷载 (公路-I级) 作用下的测试截面挠度及试验车辆的配置等, 必须掌握桥梁的影响线分布, 为此, 可以通过有限元方法进行计算。计算工具采用大型有限元软件分析, 模型如图2所示, 建模时采用以下假设:混凝土、钢筋为理想弹性材料, 混凝土、钢筋的弹性模量为常数;截面变形符合平截面假设;不考虑护栏的刚度对桥梁抗弯能力的提高。

4 主桥挠度测量结果及分析

主桥共安排6个试验工况, 在静载试验工况1~工况6下, 1#跨测试截面的挠度沿桥跨方向分布曲线见图3;2#跨测试截面箱梁的挠度沿桥跨方向分布曲线见图4;3#跨测试截面箱梁的挠度沿桥跨方向分布曲线见图5。

在静载试验工况1~工况6下主桥试验跨控制截面测点平均挠度的校验系数在0.689~0.761之间, 均小于1.0, 说明试验荷载下, 主桥挠度均小于理论值。主桥结构的整体刚度满足要求。

注: (1) 上表中弯矩数据的单位为kN·m。 (2) 表中正弯矩均安排正载和偏载试验工况。 (3) 控制内力值已考虑冲击系数的效应。 (4) 各试验工况均按两级进行加载, 一级进行卸载。

参考文献

[1]胡大琳.桥涵工程检测技术[M].人民交通出版社, 2000.

[2]交通部第二公路勘察设计院.公路旧桥承载能力鉴定方法 (试行) [M].人民交通出版社, 1988.

连续变化 篇3

1 材料与方法

为保证资料的可比性,4次调查的调查对象及材料与方法均相同,见参考文献1、2。4次调查的玛叶指数分别为8.16、7.31、6.88和9.37,说明调查质量较高,结果可靠。

2 结果与分析

2.1 基本情况

婺源县总农村人口26.64万人,本次共调查农村居民619户,2 321人,占农业人口的0.87%;户均人口3.75人,其中男性1 192人,女性1 129人,男女性别比为1.06∶1;平均年龄为35.6岁。

* Fisher's Exact Test计算结果

2.2 认知及报销情况分析

表1显示,本次调查有100.00%的农户知道新农合在农村开展,高于前3次追踪调查结果;知道国家为每位参加新农合的农民出资的为37.00%,低于2004年调查结果;而知道国家出多少钱的却只有4.68%,为4年来最低;知道新农合住院费用怎样报销的占52.99%,4年来并未增加;报销过门诊费用的占67.85%,比2006年调查结果略有下降;报销过住院费用的占28.43%,知道周围有人报销过住院费用的占84.98%,4次调查呈上升趋势,差别有统计意义(P=0.00)。

*本指标的统计对象为报销过住院费用的参合农民。 **本指标的统计对象为参合后在医疗机构就诊过的参合农民。

2.3 农民对新农合工作的评价

本次调查认为新农合住院费用的报销过程方便的占90.34%,认为住院费用报销时工作人员态度好的占87.50%,对医疗机构质量评价较好以上的占77.69%,对医疗机构服务态度评价较好以上的占87.83%,以上4项指标4年来呈上升趋势(P=0.00);但认为药价升高的占41.38%,也呈上升趋势(P=0.00),见表2。

表3显示,农民认为新农合是公平、公正、公开的比例呈上升趋势,本次调查达到了79.48%,4次调查差别有统计意义(P=0.00);本次调查仅有45.23%的人知道村里报销情况会定期张榜公布,仍低于2004年和2005年调查结果,4次调查差别有统计意义(P=0.00)。

2. 4 农民对新农合公平、公正、公开的认识

2.5 农民对新农合好处的认识及担心

由表4可知,本次调查农民对新农合带来的好处的认识中,认为生大病有保障的占90.15%,呈逐年升高趋势;认为医药费可报销一些的占52.34%,其余的好处,选择的人仍不多见,在各种好处认识的排位上与2006年调查结果一致。本次调查农民对新农合的担心中,回答不知道的占77.71%,高于前几次调查结果;认为报销比例低的占16.16%,高于2006年调查结果,在排位上跃升为第二,其他担心所占的比例都比前几次调查结果有所降低。

2.6 农民参加新农合的意愿

表5显示,本次调查愿意继续参加新农合的农民有604户,占99.18%,与前4次调查结果相比,参加意愿呈显著上升趋势(P=0.00)。

*参合意愿经检验χ2=356.76,P=0.00

3 讨论

3.1 农民对新农合的认知

新农合开展4年来,婺源县各级政府及相关部门作了大量的工作,取得了一定的成绩,农民对新农合有了一定的的了解。本次调查表明,100.00%的农户知道新农合在农村开展,但婺源县开展新农合试点工作已4年,仅有37.00%的人知道国家为农民出了钱,仅有4.68%的人知道国家为农民出了多少钱,且明显低于前3年,知道怎样报销住院费用的人也只有52.99%。可见,农民对新农合的具体政策了解不多,大部分农民并不知道国家为农民出钱建立新农合制度,如果不加强宣传工作,随着时间的推移,新农合相关信息在农民头脑中将淡化。这不利于农民对新农合制度的理解,也不利于在农民中树立政府关心农民的形象,导致部分农民不配合新农合工作,增加了筹资工作的难度。面对农民这个特殊群体,新农合的宣传工作是个长期的过程,不可能一蹴而就,各级政府对此应有充分的认识,即使是已开展新农合工作的老试点县,也应花力气做好新农合的宣传工作。农民是一个纯朴的群体,如果他们都知道政府为他们花了那么多钱去做好新农合工作,他们都应是非常愿意参加新农合的。有一种说法认为新农合筹资成本太高,难以承受,应尽量降低筹资成本。实际上筹资成本并不高,花费高的是新农合刚开展时的宣传发动成本,如果宣传工作到位,农民能主动交钱参加新农合,筹资成本将会迅速下降,已有许多已开展新农合试点工作的县出现了这种情况。

3.2 农民对新农合工作的评价

从农民对住院费用报销方便程度、住院费用报销时工作人员态度、对医疗机构质量的评价和对医疗机构服务态度等4个方面的评价可以看到,农民对新农合开展以来的工作持肯定态度,并且这种评价有逐年升高的趋势;2007年79.48%的农民认为新农合是公平、公正、公开的,99.18%的农民愿意继续参加新农合,表明新农合确实为农民做了有益的工作,得到广大农民的认可,新农合工作逐渐深入人心。但有41.38%的人认为开展新农合以来医药费用在升高,且有这种看法的人在逐年增加,新农合开展至今,一直有近半数的人不知道新农合报销情况会定期张榜公布。可见,新农合工作仍有许多不足之处,部分公示工作流于形式;医药费用控制措施未完全到位,导致部分农民感觉医药费用在上涨,新农合给农民带来的好处被医药费用的上涨所抵消,他们并未从中获益。这些都不利于新农合的健康可持续发展,加强新农合的公示工作,加大医药费用的控制力度是十分必要的。

3.3 农民对新农合的看法

有90.15%的农民认为新农合对农民生大病有一定的保障, 77.71%的农民对新农合没有意见或担心,都比前3次调查有所上升,表明大部分农民对新农合的认识是正确的。新农合开展以来,越来越多的农民对新农合有了正确的认识,这反映了新农合这项惠及农民的制度由于各方努力,实施得当,使农民得到了真正的实惠,得到了越来越多的农民的认可,这也表明,新农合这项工作只要大家共同努力,真正为农民着想,认真工作,是可以做到可持续发展的。2007年仍有16.16%的人认为新农合报销比例低,因此,逐步增大筹资力度,增加报销比例,使农民得到更多的实惠,是新农合工作今后努力的一个方向。

摘要:目的:了解新农合实施4年来,农民对新农合认知的变化情况,为进一步完善新农合实施方案提供科学依据。方法:采用多阶段分层整群随机抽样法抽取婺源县3个乡镇9个行政村,每村调查约70户,进行入户调查。结果:本次调查有100.00%的农户知道新农合;知道国家为每位参加新农合的农民出资的为37.00%;而知道国家出多少钱的却只有4.68%,比前3次调查结果都低;认为新农合住院费用的报销过程方便的占90.34%;认为住院费用报销时工作人员态度较好以上的占87.50%,认为药价升高的占41.38%,都高于前几次调查结果;农民认为新农合是公平、公正、公开的比例呈上升趋势,本次调查达到了79.48%;农民对新农合带来的好处的认识中,认为生大病有保障的占90.15%,农民对新农合的担心中,回答不知道的占77.71%,高于前3次调查结果。本次调查愿意继续参加新农合的农民占99.18%,参加意愿明显呈上升趋势。结论:婺源县在实施新农合4年后,农民都知道了新农合,对新农合报销及定点医疗机构服务的满意度明显增加,对新农合的担心减少。但仍有少部分农民对新农合的政策及具体方案不了解,需继续加强宣传教育工作。

关键词:新型农村合作医疗,认知,调查

参考文献

[1]袁兆康,方丽霖,周小军,等.新型农村合作医疗制度对农民医疗费用的影响研究[J].中国农村卫生事业管理,2005,25(5):3-6.

连续变化 篇4

V型墩连续刚构与普通竖墩连续刚构桥相比, 在同样的跨径下, 能达到缩短计算跨径, 降低梁高的目的, 而且使得结构轻巧美观, 因此在城市跨线桥, 风景区公路常能见到其身影。

1 V型墩连续刚构结构及受力特点

1) 缩短了计算跨径, 降低了梁高, 与竖直墩连续刚构相比, 减少了跨中和支点部位的弯矩峰值, 节省了工程材料, 斜撑受力以受压为主, 可以充分发挥混凝土的抗压能力, 在活载、温度等荷载作用下, 也可能出现偏心及大偏心受压的受力情况, 可配置预应力筋来解决。2) 由于主梁建筑高度减小, 从而降低了桥面标高, 使得纵坡平缓。3) 由于V型支撑的存在, 极大地加大了支点附近梁的刚度, 相应减小了桥梁的跨径, 悬臂长度缩短, 使结构的挠度减小, 因而施工挠度较易控制。4) V型墩的施工关键在于V墩墩身, 其施工较一般竖直墩复杂, 控制V墩斜撑的关键在于控制施工过程的叠加内力与设计要求相吻合。5) V型支撑施工较麻烦, V型支撑的施工, 是该类结构技术难点之一。

2 V型墩自重作用下结构分析计算

2.1 计算模型

为了准确分析V型桥墩叉角角度对结构内力的影响, 本文用土木工程专用有限元分析软件Midas建立计算模型, 对其在各角度进行内力分析。

2.1.1 结构概述

桥梁主跨为125 m预应力混凝土变截面连续刚构, 其跨径组合为85 m+125 m+85 m。桥梁长295 m, 桥梁净宽23 m, 为双向四车道, 桥面横向布置为0.25 m+3.0 m+7.5 m+1.5 m+7.5 m+3.0 m+0.25 m, 桥梁纵坡3.95%, 双向横坡1.5%。设计荷载城—A, 人群3.5 kPa, 公路—Ⅰ级校核。桥梁立面布置如图1所示。

桥梁上部结构采用双幅单箱单室变截面预应力混凝土箱梁, 根部梁高5.1 m, 跨中梁高2.6 m。箱梁顶板宽度11.5 m, 底板宽度6.5 m, 翼缘板悬臂长度2.5 m。0号块顶板厚0.30 m, 其余各处顶板厚0.25 m, 底板厚度由根部的0.7 m变化至跨中0.25 m。箱梁底板采用二次抛物线变化, 箱梁采用直腹板, 腹板厚度0.5 m~0.7 m。连续刚构采用挂篮悬臂现浇法施工。各单“T”箱梁除0号块外分为13对梁段, 箱梁纵向分段长度为 (5×3.0+3×3.5+5×4.0) m。0号块长度32 m, 中跨及边跨合龙段长度均为2.0 m, 边跨现浇段长度为21.5 m。悬臂现浇梁段最大重量为903 kN。主桥合龙顺序为先边跨, 最后合龙中跨。

主梁采用纵向和竖向预应力体系, 梁端局部设置横向预应力索。纵向预应力钢束设置了顶板束、底板束和腹板束, 顶板束布置在各跨的负弯矩区内, 采用15-ϕj15.24和12-ϕj15.24钢绞线;底板束布置在正弯矩区, 采用15-ϕj15.24和12-ϕj15.24钢绞线, 预应力束锚固在箱梁齿板上;竖向预应力钢筋采用ϕ25高强度精轧螺纹钢筋, 单端张拉, 顺桥向按0.5 m间距布置;横向预应力钢束采用3-ϕj15.24钢绞线, 竖向预应力钢筋采用ϕj25精轧螺纹粗钢筋。

Y型桥墩墩身为实体墙板式结构, 斜腿轴线与墩中心交角40°, 斜腿根部厚度2.2 m, 与梁固接处厚度1.5 m, 竖直实体段厚度4.0 m。基础采用桩接承台基础。承台厚度3.0 m, 平面尺寸23.2 m×7.2 m, 采用12根直径2.0 m的钻孔灌注桩。

2.1.2 计算力学模型

本文建立全桥施工阶段计算模型, 通过修改V型桥墩斜撑节点坐标达到改变V型桥墩叉角角度的目的。全桥单元均采用空间梁单元模拟, 预应力钢束采用预应力单元模拟。全桥计算模型共分121个单元, 126个节点。

2.1.3 内力分析截面

本文分析V墩叉角角度对内力的影响, 主要对以下三个截面内力变化以及对主梁结构竖向变形进行分析。截面具体位置如图2所示。

2.2 自重作用下的结构内力及变形

本节讨论在自重作用下由于V墩叉角角度变化对最大悬臂施工阶段、成桥状态的1—1, 2—2, 3—3截面内力以及对主梁竖向变形的影响。

2.2.1 截面内力影响分析

由1—1截面弯矩变化图可以看出在不同叉角角度下, 1—1截面成桥状态与最大悬臂状态的弯矩差值基本保持不变, 弯矩随叉角角度变化趋势基本相同, 其中在成桥状态下, 1—1截面弯矩值由60°时的-224 360 kN·m, 变为90°时的-118 850 kN·m, 降幅为47%, 在最大悬臂状态下, 1—1截面弯矩值由60°时的-285 013 kN·m, 变为90°时的-168 210 kN·m, 降幅为41%。2—2截面的变化趋势基本与1—1截面相同。在成桥状态下, 弯矩值由60°时的-16 301 kN·m变为90°时的-3 710 kN·m, 降幅为77%;在最大悬臂状态下, 弯矩值由60°时的-17 521 kN·m变为90°时的-6 378 kN·m, 降幅为63.6%。3—3截面的变化趋势与1—1, 2—2截面基本相同, 不同的是在两种状态下该截面的弯矩差值在增大。在成桥状态下, 弯矩值由60°时的5 350 kN·m变为90°时的1 324 kN·m, 降幅为75.3%;在最大悬臂状态下, 弯矩值由60°时的5 680 kN·m变为90°时的3 180 kN·m, 降幅为44%。

2.2.2 主梁竖向变形分析

图3, 图4为不同V墩叉角角度下成桥状态和最大悬臂状态下主梁在自重作用下竖向变形情况。因结构对称, 故仅列出半个T梁的变形以及主桥一半的变形。

由图3, 图4可看出不同V墩叉角角度下主梁在自重作用下的变形形状与普通竖墩连续刚构桥的变形形状基本相同, 不同的是V墩刚构桥V型支撑以内的主梁有上翘的变形。在最大悬臂状态下, 主梁最大变形处由60°时的竖向变形值为5.72 cm变为90°时的4.75 cm, 两者相差0.97 cm, 降幅为17%;在成桥状态下, 边跨主梁最大变形处由60°时的竖向变形值为10.9 cm变为90°时的9.94 cm, 两者相差0.96 cm, 降幅为8.9%, 中跨主梁最大变形处由60°时的竖向变形值为3.99 cm变为90°时的2.36 cm, 两者相差1.63 cm, 降幅为41%。

3 结语

由上可以看出各计算截面弯矩值随着V墩叉角角度的增大而减小, 其中1—1截面成桥状态与最大悬臂状态的弯矩差值基本保持不变, 但2—2, 3—3截面相应的弯矩差值则随着角度的增大有所增大, 3—3截面尤为明显。在V墩支撑以外悬臂部分主梁竖向变形随着角度的增大而变小, 其中在中跨成桥状态下变形变化较大。在V撑以内0号块处变形随角度增大而增大, 这种竖向变形的增大给施工控制带来难度。

摘要:介绍了V型墩连续刚构主要结构及受力特点, 以某V型墩连续刚构桥为工程背景, 使用空间梁单元分析了连续刚构桥V墩叉角角度的变化引起结构内力和变形在结构自重作用下的变化情况, 最后揭示了其变化规律。

关键词:V型桥墩,连续刚构桥,内力,变形

参考文献

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