大跨度连续刚构

大跨度连续刚构（通用11篇）

大跨度连续刚构 篇1

1工程背景

某大桥是广深沿江高速公路东莞段上的一座特大桥, 主桥跨径为 (82m+2×140m+82m) 。主桥上部结构为连续刚构, 下部结构为双薄壁墩。箱梁采用C 60混凝土, 半幅桥宽19.85m, 单箱双室断面, 其中箱底宽12.85m, 两侧悬臂翼缘板宽3.5m。箱梁根部梁体中心线梁高H根=8m, 跨中及端头梁体中心线梁高H中=3m, 箱梁梁高采用1.8次抛物线变化, H根/L=1/17.5, H中/L=1/46.67。腹板厚度从45cm渐变到70cm, 箱梁底板厚度从28cm按1.8次抛物线渐变到100cm;箱梁的顶板厚度采用27cm。箱梁底板横向保持水平, 顶板斜置, 由腹板高度的变化实现桥面横坡。该大桥主桥立面图见图1所示。

主桥箱梁采用三向预应力体系, 其中顶板、腹板、底板纵向和顶板横向预应力钢束均采用φs15.24高强低松弛钢绞线, 标准强度fpk=1 860 MPa;腹板竖向预应力钢筋采用精轧螺纹钢筋, 直径为25 mm, 抗拉标准强度fpk=930 MPa。

2 大桥施工监控的内容

由于该大桥主要采用挂篮式平衡悬臂浇筑施工法, 为了保证大桥的施工质量处于受控状态, 必须对大桥线形和应力进行监控。大桥施工监控的工作内容主要包括[1]: ① 施工过程的仿真计算 ; ② 施工过程的现场测量; ③ 施工过程的参数识别; ④ 施工过程的标高预测与调整。

第①项工作的目的是获取施工过程大桥的理论数据 , 第②项工作的目的是获取施工过程大桥的实测数据, 在上述两项工作的基础上即可进行第③项工作, 对大桥的有关参数进行分析与识别。上述三项工作是为第④项工作服务的, 通过第④项工作即可对大桥的施工实施控制。

3 大桥施工监控的仿真计算

桥梁施工控制的第一项工作就是对所监控桥梁应力、位移等进行计算[2], 以保证桥梁施工工艺的科学性。该大桥的施工控制计算采用有限元软件进行计算, 计算方法采用的是正装分析法, 正装分析法是按照桥梁结构实际施工加载顺序来进行结构变形和受力分析, 它能较好地模拟桥梁结构的实际施工历程, 得到桥梁结构在各个施工阶段的位移和受力状态, 这不仅可用来指导桥梁设计和施工, 而且为桥梁施工控制提供了依据。同时, 在正装计算中, 能较好地考虑一些与桥梁结构形成历程有关的影响因素, 如预应力损失和混凝土的收缩、徐变问题。

该大桥有限元计算模型将主桥划分为220个节点, 196个单元, 其中主梁计算单元为 142个, 计算模型如图2所示。计算过程考虑了混凝土的收缩徐变、预加力、温度变化以及支座沉降的影响, 其中混凝土收缩徐变的计算考虑了各阶段混凝土应力变化的影响;在预应力损失计算中, 按现场摩阻试验取摩阻系数值和管道偏差系数值。

4 大桥施工监控

该大桥主桥采用的控制方法是预测控制法。预测控制法是指在全面考虑影响桥梁结构状态的各种因素和施工所要达到的目标后, 对结构的每一个施工节段形成前后状态进行预测, 使施工沿着预定状态进行。

4.1 高程监控测点的布置

挠度观测是控制成桥线形最主要的方法。该桥在距每一悬浇梁段顶面端部 5 cm处预埋5个钢筋头观测点A、B、C、D、E, 梁底选择3个观测点A’、B’、C’ (在梁段端头底模上) 。在施工过程中, 对每一个当前梁段需进行移挂篮前、后, 浇筑砼前、后, 钢束张拉前、后工况的标高观测, 以观察各点的挠度变化, 并将实测值与计算值进行对比, 如果误差超出允许范围, 一定要找出原因。同时, 在施工到中长悬臂以后, 本桥选择对每个主墩的8#块梁端钢筋头挠度进行长期观测, 直至合拢, 这样可以监测主梁的沉降。高程监控测点布置如图如3所示。

4.2 立模标高的确定

大跨径连续刚构的成桥线型和合拢精度主要取决于施工过程中梁段挠度的控制[3]。梁段的前端挠度是考虑了挂篮变形、梁段自重、预应力大小、施工荷载、结构体系转换、混凝土徐变收缩、日照和季节温差等因素后计算求得, 并且以梁段前端立模标高的形式给定, 因此, 立模标高的确定极为重要。箱梁各悬浇梁段的前端立模标高可参考如下公式确定

式中Hi为待浇梁段前端底板处挂篮底模板标高 (空模板) ;H0为待浇梁段前端底板处设计标高;fy为本梁段预拱度 (包括恒载、活载、成桥后的收缩徐变影响) ;fg为挂篮弹性变形对该点的影响值 (在挂篮加载试压后得出) ;ft为立模标高的调整值。

4.3 大桥线形控制成果

在施工控制计算中, 每个悬臂节段的施工划分为移挂篮绑扎钢筋工况、浇注混凝土工况和张拉工况。与施工工况的划分相对应, 在临时T构施工阶段, 在每个节段的移挂篮前、后, 浇筑砼前、后和张拉预应力筋前、后对当前段梁端挠度进行测量。同时, 回测前五块梁段顶板钢筋头标高, 以观察梁段挠度变化, 并与模型计算值进行对比。

按照上述介绍的方法对该特大桥整个施工过程的标高进行监测, 理论计算与实测结果符合较好, 取得了良好的效果, 为大桥高精度自然合拢和主梁线形平顺提供了有力的技术保证。

(1) 主桥主梁实测沉降值较小, 与模型计算沉降值吻合较好, 说明该桥有限元计算模型能很好地模拟该特大桥的施工过程, 各项计算参数取值比较合理, 与施工实际相符合。以主桥10#墩8#块在施工过程中的沉降观测为例进行说明, 如表1所示。

(2) 边跨与中跨合拢精度达到设计要求。大桥边跨和中跨合拢精度如表2所示。边跨和中跨均自然合拢, 标高偏差控制在±20 mm[4]范围内, 达到设计要求。

(3) 线形平顺满足设计要求。大桥各节段标高偏差完全控制在 2 cm内。没有出现明显的折点现象, 主梁线形平顺, 全桥合拢后线形优美。

4.4 应力监测

为了及时掌握大跨度连续刚构桥在施工过程中关键部位应力 (或应变) 的变化规律, 弄清理论值与实际值之间的关系, 在每一跨主梁关键部位布置应力测点, 通过施工阶段的实时测试获得结构真实的应力状态, 对其进行误差分析并判断是否符合设计要求, 如果实测值与理论值的差值超限, 则必须查找原因和调控, 使之在允许的范围内变动。选取每一跨箱梁的支点截面、L/4截面和跨中。各截面位置见图4。主梁测点布置在截面上、下缘处, 桥墩测点布置在墩身第一节处。合拢截面作为控制截面, 共11个控制截面, 同时对主桥桥墩截面进行应力监控。

(单位:cm)

应力监测采用手持应变仪进行测试, 监测各阶段箱梁承受的纵桥向弯矩和轴力变化。此外还采用了无应力应变计做成温度补偿试块, 用以测试控制梁段的混凝土收缩应变和徐变应变。在实际结构中, 混凝土的收缩、徐变、温度应变和荷载应变是混合在一起的, 即实际测得的应变包含了荷载应变、温度应变、混凝土收缩应变和徐变应变。所以按公式σ=Eε计算混凝土结构的实际应力时, 必须将混凝土的收缩、徐变以及温度影响从实测应变中剔除[5], 再对应地将修正的实际应力与仿真分析得出的应力迸行比较, 作为监测的依据, 合理评价施工的质量, 以保证施工过程的顺利和安全。在每一块段浇注砼之后, 张拉预应力之前的工况, 对控制截面的应力进行了监测。现对7-7截面上缘和下缘的实测与理论应力路径进行对比分析 (见图5和图6) 。

从图5、图6分析比较可知:① 施工阶段截面上下缘均为压应力, 箱梁全截面处于受压状态, 而且压应力水平储备较高, 满足设计内力要求;② 在中长悬臂之前, 箱梁上下缘的应力实测值较模型计算的理论值略大;在中长悬臂之后, 箱梁上下缘的应力实测值较模型计算的理论值要小, 主要原因是随着悬臂的增长, 预应力管道摩阻系数逐渐增大, 导致预应力损失较大。总体来说, 应力实测值与理论值趋势一致, 吻合较好。

5 结论

(1) 在悬臂较长时, 要重视温度变化对梁体挠度的影响。实测数据表明, 温度效应对中长悬臂的挠度影响较大, 而且很难准确计算, 因此, 在实施施工控制的过程中应固定时间 (早晨 5:30～7:30) 监测, 移挂篮 (立模板) 也应在早晨进行, 以减少温度变化对梁体挠度的影响。

(2) 在对特大桥的线形监控过程中, 要对主梁和桥墩进行长期沉降观测, 直至合拢。以实时保证桥梁在施工期间的质量和安全。

(3) 在应力的监测过程中, 温度的影响比较大, 虽然有时呈现波浪形, 但总体是呈递增趋势。此外, 要从实测应变中剔除收缩、徐变所占的成分, 再对应地将修正的实际应力与仿真分析得出的应力迸行比较, 作为监测的依据, 合理评价施工的质量, 以保证施工安全。

(4) 在该特大桥施工监控过程中所采用的方法, 为大桥高质量、高速度地施工提供了强有力的技术保证。实践表明, 在该大桥施工监控过程中所采用的技术方法具有很强的实战性, 为同类型大跨度预应力混凝土桥梁施工监控积累了经验。

摘要：对大跨度连续刚构桥悬臂浇筑法施工的应力和线形控制方法进行了研究。具体方法是:先计算桥梁结构理想状态, 后根据实测结果进行参数识别, 修正计算模型;并及时监测桥梁在悬臂施工各个工况下的挠度和应力, 根据实测结果与模型计算结果的对比分析, 给出合理的预拱度。这一方法应用于某大桥的施工监控实践, 使桥梁施工质量受控, 成桥后的结构线形和内力满足设计要求。

关键词：施工控制,连续刚构桥,线形控制,应力监测

参考文献

[1]郑秋芳.大跨度混凝土连续刚构桥的标高控制.广东土木与建筑, 2007; (3) :38—39

[2]武芳文.连续刚构桥梁悬臂施工线形控制分析.铁道工程学报, 2006; (4) :30—31

[3]徐君兰.大跨度桥梁施工控制.北京:人民交通出版社, 2000

[4]中华人民共和国行业标准.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.JTG D62—2004.北京:人民交通出版社, 2004

[5]彭琦.高墩大跨连续刚构箱梁桥的施工监测与仿真分析.铁道建筑, 2008; (2) :21

大跨度连续刚构 篇2

浅谈大跨度连续刚构桥梁的施工控制

根据控制截面的`应力应变和主梁标高的测量是桥梁施工控制的主要测试工作,就应力应变监测关于传感器的选择、应变监测断面的布置进行了探讨,并对高程控制的观测和立模标高的修正作了论述,从而确保大跨度桥梁施工过程的安全和质量.

作 者：周志光 ZHOU Zhi-guang 作者单位：深圳市路桥建设集团公司,广东,深圳,518000刊 名：山西建筑英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE年，卷(期)：35(13)分类号：U445关键词：大跨度 连续刚构桥 应力应变 高程测量 立模标高

大跨径连续刚构桥施工控制方法 篇3

关键词:连续刚构;施工控制;悬臂施工

中图分类号:U448.23文献标识码:A文章编号:1000-8136(2010)05-0050-02

随着交通事业的不断发展,大跨径连续刚构桥的建设越来越多,据不完全统计,目前世界上已建或在建的主跨大于240 m的特大跨径连续刚构桥就有18座之多。然而连续刚构桥施工过程中的各种随机性因素(如材料的弹性模量、混凝土收缩徐变系数、结构自重、施工荷载、温度等),使得桥梁的实际状态偏离理想状态,为了确保大桥成桥后的状态满足设计要求,有必要对大跨径连续刚构桥进行施工监控。

1 桥梁施工控制的内容

桥梁施工控制就是在对桥梁结构进行施工仿真计算分析的基础上,通过现场测试,采集桥梁施工过程中各类数据信息。结合桥梁仿真分析计算,对采集的数据信息进行分析。尤其是对施工中各类结构响应数据(如变形、内力、应力)分析,运用现代控制理论对误差进行分析,并根据需要研究制定出精度控制和误差调整的具体措施,最后以施工控制指令的形式为桥梁的施工提供反馈信息。桥梁施工控制的主要内容有:①主梁线形控制;②箱梁控制断面应力监控;③稳定控制。

2 施工控制方法

在实际施工中,桥梁的实际状态与理想状态总是存在着一定的误差,施工控制就是采用现代控制理论和方法去分析这些误差,并调整误差,使成桥线形和结构内力的最终状态符合设计要求,并且确保桥梁施工过程中的结构安全。大跨度桥梁施工控制采用的理论和方法主要有:参数识别与调整(最小二乘法)、Kalman滤波法和灰色理论法。

3.1 参数识别

参数识别就是分析结构的实际状态与理想状态的偏差,用误差分析理论来确定或识别引起这种偏差的主要设计参数的误差,经过设计参数误差的调整来控制桥梁结构的实际状态与理想状态之间的偏差,使结构的成桥状态与设计尽可能一致。参数识别在中国的桥梁施工控制中有着广泛的应用。其计算通常采用最小二乘法。相对于Kalman滤波法和灰色理论法,参数识别方法具有以下特点:

(1)参数识别方法将引起误差的因素完全归结于设计参数,认为引起结构状态偏差是由于设计参数的取值(如砼弹模、砼容重、预应力筋管道偏差系数、管道摩阻系数、砼收缩徐变系数等)与实际不符。忽略了施工定位误差、测量系统误差、温度影响误差等。由此可能导致所估计的参数并非实际值,而是包含了施工定位误差、测量系统误差、温度影响等的数值。

(2)参数识别一般采用最小二乘进行线形回归分析,其回归方程为:Y=Φθ+E。

式中:Y:误差向量;

Φ:线性转化矩阵(即被估参数与挠度之间的线性关系矩阵);

θ:估计参数向量;

E:残差(包含量测误差、参数估计误差、系统误差)。

其中Y可由理论分析值与实际观测值相减求得,而矩阵Φm,n则需要根据结构力学计算求得,其物理意义为,单位θn变化m节点所产生的挠度Ym。在桥梁施工监控中,一般需要采集每一施工工况下各节段测点的挠度数据,从而使得矩阵Φm,n的计算显得尤为复杂,且随着数据的增加,矩阵Φm,n的规模也越大,采用常用桥梁分析软件根本无法计算,需要编制专用程序求得。

(3)最小二乘法的原理是求得一组参数θ,使得模型的输入输出数据之间关系拟合的最好,这就要求残差E最小,因而若数据被噪声污染的越厉害(如温度影响、施工误差等因素),参数估计的准确性也就越差。

(4)为了能够使得参数识别更加准确,这就要求数据有较好的规律性,且需要较多数据,因此在梁段数比较少时所得到的回归曲线的精度难以保证。

3.2 卡尔曼滤波法

卡尔曼滤波法的实质是从被噪声污染的信号中提取真实的信号,采用由状态方程和观测方程组成的线形随机系统的状态空间来描述滤波器,并利用状态方程的递推性,按线性无偏最小均方误差估计准则,采用一套递推算法对滤波器的状态变量作最佳估计,从而求得滤掉噪声后有用信号的最佳估计,即估计出系统的真实状态,然后用估计出来的状态变量,按确定的控制规律对系统进行控制。卡尔曼滤波法具有以下特点:

(1)卡尔曼滤波法将概率论和数理统计理论用于解释滤波估计问题,提出了新的线性递推方法,不需要储存过去数据,只需根据新数据和前一时刻估计量,借助状态转移方程,按照递推公式计算新的估计量,从而节约计算时间。

(2)卡尔曼滤波法进行递推的关键在建立状态转移方程,通过状态转移方程,使得误差估计具有一定的收敛性,特别当数据污染严重的情况下,估计量仍有一定的信服力。

(3)卡尔曼滤波法进行递推计算时,需要输入系统状态初始值,而初始值对计算结果有很大影响,若初始值取值不当,会使结果失真。

3.3 灰色系统理论

灰色系统可以看作是在一定时间内变化的随机过程,环境干扰将使系统行为特征量过分离散,为此灰色系统用灰色数生成对原始数据进行处理得到随机性弱化、规律性强化了的序列,在此基础上以灰色动态GM模型作为预测模型,并及时对模型进行滚动优化和反馈校正。灰色预测控制具有以下特点:

(1)灰色预测控制建模是可利用少数据建模,是一种实时控制。在处理方法上,灰色过程是通过原始数据的整理来找数的规律,是一种就数找数的现实规律的途径,而数理统计方法是按先验规律来处理问题,要求数据越多越好,越具规律性越好。

(2)灰色预测控制是后果控制,不需要追究引起状态变化的原因,不必处置复杂的随机过程,这使得控制大为简化。

(3)灰色系统理论是“瞬态建模”,每新增数据便生成新的模型,因而数据的取舍对于灰色系统至为关键,数据太多将降低模型预报精度,数据太少,模型将找不出数据间的规律。

(4)当数据污染严重时,灰色系统预测结果也同样有较大的偏差,数据估计的收敛性较差。

4 工程应用

在祁临高速仁义河特大桥施工监控中,采用参数识别进行误差分析,结果在不同施工阶段,所估计参数也不一样,且随着悬臂的逐渐加长,识别的参数差异性也就越大。这说明,悬臂越长,数据越容易被污染,因而估计的准确性也就越差。

同样,在晋济高速公路桥梁施工监控中,分别采用灰色系统理论和卡尔曼滤波法进行误差分析,在悬臂施工初期,由于主梁变形不大,二者差别不大,但进入长悬臂施工后,相对而言,卡尔曼滤波法预测值较小,数据曲线较为光滑平顺。

5 结束语

(1)大跨径连续刚构桥采用参数识别进行误差分析,计算繁琐,要求数据有较好的规律性。在实际监控工作中,对于设计参数引起的误差,应尽可能采用实际试验结果,在出现明显系统误差情况下进行参数识别。

(2)施工控制应采取多种方法进行综合分析。目前进行施工控制分析的方法有多种,但各种方法计算原理及侧重点有所不同,而影响误差的因素却很多,因此在施工控制中应结合以经验,综合考虑各种因素影响,结合多种方法进行误差分析,保证预测精度。

Great Span Continual Rigid Frame Bridge Construction Control Method

Niu Liqiang

Abstract: The elaboration continual rigid frame bridge construction control’s necessity and the main content, and introduction the several commonly used construction control method.

大跨度连续刚构 篇4

1 工程概况

西华海大桥为94 m+168 m+94 m=356 m的双线预应力混凝土连续刚构桥,端部梁高5.5 m,墩顶处梁高11 m,梁高按圆曲线变化。梁体采用单箱单室直腹板箱梁,箱梁顶宽13.4 m,底宽8.5 m,顶板厚0.54 m,腹板厚为0.5～1.1 m,底板厚由跨中的0.5 m变化至中支点处的1.3 m。中墩处设2.5 m的横隔梁,边支点处设1.6 m的横隔梁。图1为西华海大桥桥孔布置图。

所有墩均采用圆端形实体桥墩,P288和P289墩为圆端形双壁墩。P288采用2个分离式承台,每个承台下设14根桩。P287、P289和P290墩下设整体式承台。其中,P289墩承台下设12根桩,P287墩和P290墩承台下设8根桩。桩基均按摩擦桩设计。

箱梁采用C60耐久混凝土,墩柱采用C50混凝土,承台采用C40混凝土,桩基采用C35水下混凝土。根据TB 10621—2009《高速铁路设计规范(试行)》,二期恒载按照有砟轨道185 kN/m取值;双线ZK活载(列车竖向静活载)加载。

2 有限元模型的建立

在桩基处理时,将桩视为弹性地基上的连续梁,将桩群周围的土按照等刚度原则简化为抗压弹簧。弹簧的一端固定,另一端与桩基相连,不考虑各桩之间因土的共同振动而导致的相互影响。

对桩侧土抗力计算时,根据桩基M法计算的基本原理,结合桩长、桩径的值,合理设置弹簧刚度[2],计算公式见式(1)。

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式中:σzx为土体对桩的横向抗力;m为地基土比例系数;z为土层的深度;xz为桩在z处的横向位移。

勘察数据显示,场区的岩土层按其成因分类主要有:第四系人土填土层(Q4ml),第四系全新统海陆交互相冲洪积层(Q4al+pl)、石炭系(C2+3ht)中—上统壶天群及石炭系(C1)下统大塘阶。根据TB 10002.5—2005《铁路桥涵地基和基础设计规范》(简称《设计规范》),地基土比例系数取值见表1。

等价土弹簧的刚度ks见式(2)。

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式中:A为对应土体的受力面积;a为土弹簧所取代的土层厚度;bp为该土层垂直于计算模型所在平面方向的宽度,按《设计规范》取值。

有限元模型见图2。

3 特征值分析

分别考虑桥上无车(即成桥状态)和有1列火车过桥的情况。动力分析中,将ZK活载换算成均布荷载加于桥梁之上,并将活载和二恒转换成质量,计算自振频率,前10阶结果见表2。由表2可知,列车活载对结构自振影响不大,考虑单列列车活载后,自振频率约降低4%,2种情况下振型相同。

4 反应谱与时程分析法结果对比

4.1 计算参数的选择

目前中国的公路及铁路桥梁抗震计算主要采用反应谱方法。在抗震计算时,顺桥向和横桥向的反应、谱计算按GB 50111—2006《铁路工程抗震设计规范》(简称《抗震规范》)中多遇地震水准计算。针对西华海特大桥,7度抗震设防,加速度峰值取0.4Ag(Ag=0.1g),场地类型Ⅱ,阻尼系数取0.05,场地地震动反应谱特征周期Tg为0.35。采用SRSS法对振型分析结果进行组合,取前30阶振型计算以保证计算精度。

动态时程分析法虽然计算繁杂,但它能精确考虑地基与结构的动力相互作用,是一种公认的精细分析方法[3]。本文采用加速度记录EI-Centro波N-S分量作为输入的地震记录,截取前30 s最不利区段计算。参照《抗震规范》,地震加速度时程曲线的峰值α取0.040 0g,而EI-Centro地震波的峰值为0.356 9g,所以计算时乘0.112 1的放大倍数,地震输入方式采用一致激振输入。

4.2 顺桥向地震作用结果

顺桥向地震作用对桥梁结构的各个部位内力都有影响,在主梁和墩部都产生较大轴力、剪力和弯矩。

《抗震规范》规定,桥上有车工况中,顺桥向不计火车活载引起的地震力,重要性系数取1.0。与火车活载引起的地震力对比,计算结果见表3和表4。

注:表中“/”前数据为反应谱法计算结果,“/”后数据为时程分析法计算结果。

由表3可知,对于上部结构,时程分析结果普遍大于反应谱方法,平均增幅为38%。有车工况计算结果略大于无车工况,增幅≤10%,下部结构计算结果亦有此规律,故本文在比较时采用有车工况计算结果。

注:表中“/”前数据为反应谱法计算结果,“/”后数据为时程分析法计算结果。

由表4可知,除边墩(P287和P290)墩底纵向力和横桥向弯矩反应谱结果偏小约16%外,其余各处时程法计算结果均比反应谱法大40%左右。考虑到反应谱法只适用于线形结构体系[4],且《设计规范》给出的反应谱仅适用于周期≤5 s的结构,故以时程分析结果为准进行讨论。

为考察地震验算在该桥设计过程中的重要性,针对各桥墩底截面,计算地震单独作用所引起的内力占地震与恒载同时作用时内力的百分比(见图3)。

顺桥向地震的输入对桥墩轴向力的影响并不明显,在中间墩位置,地震所引起的纵向力所占比重为30%左右,P289墩底弯矩受地震影响比P288墩低一半,说明整体式承台在一定程度上有利于抗震。

4.3 横桥向地震作用结果

横桥向地震作用不仅在主梁和墩身截面产生横向剪力,并使主梁产生扭矩和竖向弯矩,而且在各墩产生扭矩。分别计算有车工况和无车工况下,桥梁在横桥向地震单独作用时各关键截面内力,二者结果差距在10%以内。表5列出了用反应谱法和时程分析法在有车工况下梁体部分的计算结果。

注:表中“/”前数据为反应谱法计算结果,“/”后数据为时程分析法计算结果。

计算中发现,时程分析法计算出的结果普遍大于反应谱法,增幅9%～60%不等,在边跨甚至超过一倍。因此在计算该类大桥过程中,反应谱法应仅作参考。表6列出了时程分析法对于有车工况下各墩墩底的计算结果。

5 结语

本文采用通用有限元软件对西华海水道双线预应力混凝土连续刚构进行地震反应谱和时程分析。

计算结果表明,该桥反应谱法分析结果比时程分析法略小,针对此等大跨度的刚构桥,应采用更精细的适用于非线性系统的时程分析法。顺桥向的分离式桥墩对顺桥向抗震是有利的。桥上有车时,周期相对大一些,动力分析的地震响应应该偏小,但是由于火车活载转化成质量使得结构自重增加,故后者地震响应一般比前者地震响应结果要大。

参考文献

[1]周军生,楼庄鸿.大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发展趋势[J].中国公路学报,2000(1):31-37.

[2]王旭东,魏道垛.群桩—土—承台结构共同作用的数值分析[J].岩土工程学报,1996(4):27-33.

[3]范立础.桥梁抗震[M].上海:同济大学出版社,1997.

大跨度连续刚构 篇5

铁路大跨度斜腿刚构桥斜腿竖向转体施工技术

石太客运专线孤山大桥采用刚构斜腿竖向转体结合悬臂浇筑的方法施工.该施工工艺新颖,施工技术水平先进,是值得推广的一项新技术.

作 者：游国平You Guoping 作者单位：中铁十一局集团第四工程有限公司,武汉,430074刊 名：铁道建筑技术英文刊名：RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(1)分类号：U443.154关键词：客运专线 刚构斜腿 竖向转体

大跨度连续刚构 篇6

摘要：转体施工是一种先进的桥梁施工方法，转体施工的关键构件就是承载整个转动重量的转动球铰，其设计的合理性将直接影响到施工质量及安全性。本文以现有有限元计算理论为指导，结合工程实例，利用有限元分析程序MIDAS建立了该桥转台的空间有限元模型，给出了球铰在特定荷载工况下的计算结果，并对计算结果进行了对比分析，为以后同类结构球铰的设计提供参考。

关键词：转体施工；关键构件；球铰；有限元模型；参考

随着新技术、新工艺的不断出现以及在工程中的应用，转体施工已经发展一种成为比较成熟的桥梁施工方法，该方法施工工艺科学、造价经济、加快了施工进度，随着该方法的进一步探索和推广，在桥梁建设中将发挥越来越大的作用，产生越来越好的社会和经济效益。

选择平面转体法施工“T”形连续梁横跨既有构筑物，其主桥下部结构、箱梁現浇以及转体施工等过程，对既有构筑物的正常使用影响较小，从而减小了因本桥的修建引起的既有构筑物的中断使用带来的经济损失。这种施工方法的转盘部分是施工的关键部位，转轴的定位精度直接影响上部结构位置的准确性，下转盘表面的平整度是影响转动过程中摩擦力大小的关键因素，转盘混凝土的密实与否，决定着转动系统能否正常转动。因此在转体施工中必须抓好这三方面的质量要求，进而保证转体的成功。通过对下转盘施工、球铰加工、运输及安装、滑道安装和上转盘施工等施工精度的有效控制，确保转体桥梁按照设计要求及施工规范顺利转体；通过施工过程中的高程、应力等的控制，保证施工质量并使合龙后的桥梁偏差控制在规范和设计要求之内，确保了整个桥梁线形的美观。

1 工程概况

盘锦至营口客运专线盘锦特大桥124#～127#墩设计为（80.6+128+80.6）m现浇连续梁，其中124# ～125#墩跨林丰路、125#～126#墩跨既有沟海线和电厂专用线，与沟海线斜交角度为167°10′、126# ～127#墩跨石油管廊。该梁平面位于半径5500m的圆曲线上，纵断面位于半径25000m的竖曲线上，线路纵坡为-12.7‰，为抵消转体时曲梁的横向不平衡弯矩，转动中心横向偏心9.7cm。

为减少上部结构施工对铁路行车安全的影响，该桥采用平衡转体的施工方法。即先在铁路两侧浇筑梁体，然后通过转体使主梁就位、调整梁体线形、封固球铰转动体系的上、下盘，最后浇筑合龙段，使全桥贯通。转体段梁长63m+63m；转体角度125#墩为12°23'、126#墩为12°10'，转体重量为12000t。

本桥转体结构上、下转盘均为六边形，上转盘厚2.0m，下转盘厚5.0m，下转盘为支承转体结构全部重量的基础，转体完成后，与上转盘共同形成基础。转盘采用C50混凝土。上转盘设纵横向预应力筋，纵向设24根12-7φ5钢绞线，横向设纵向设28根12-7φ5钢绞线。纵、横向钢绞线均采用单端张拉，张拉端、锚固端交错布置，张拉端采用OVM15-12锚具，固定端采用OVM15-12P锚具。管道采用内径φ90金属波纹管。

球铰由上、下球铰、球铰间镶嵌四氟乙烯片、上下球铰的固定钢销轴、下球铰定位钢定位架组成，设计竖向承载力12000kN，上球铰平面直径4.1m，下球铰平面直径3.8m，球铰球径为8.0m。在对应滑道位置上转盘内共设有6对双φ800x24mm的撑脚，撑脚高0.9m（含底部3cm的走板），撑脚钢管内灌注C50微膨胀混凝土。

2 局部应力分析

2.1 有限元模型

本文应用有限元分析软件MIDAS进行分析计算，该软件单元种类丰富，功能强大，基本上可以满足工程需要。取桥墩底面以上3米到桩底范围建立有限元模型，并采用网格自动划分功能划分单元，采用空间块体单元、弹簧单元以及接触面单元等对转动球铰、上、下承台、墩身及桩基础建立空间有限元模型。有限元计算模型如图1所示。

图1 有限元模型

2.2 局部应力分析

本文分两种荷载工况对转盘的局部应力进行分析：第一种工况为转体的重量全部由主墩承受，再经主墩传给转盘，第二种工况为转体的重量全部由临时支墩承受，再经临时支墩传给转盘。计算结果如图2、3所示。限于篇幅，本文仅给出了两种荷载工况下球铰断面和纵桥向竖向应力。

（a） 球铰断面竖向应力云图 （b）纵桥向竖向应力云图

图2 工况一转盘应力云图

（a） 球铰断面竖向应力云图 （b）纵桥向竖向应力云图

图3 工况二转盘应力云图（单位：MPa）

由图2、3应力云图可以看出：在工况一作用下，上下球铰接触部位竖向压应力大部分在1.634～6.198MPa之间，应力集中部位达到11.753MPa。群桩竖向应力呈现中间大，四周小的趋势。在工况二作用下，上下球铰接触部位竖向压应力大部分在1.762～6.374MPa之间，应力集中部位达13.755MPa，临时支墩处局部应力最大为10.987MPa，群桩竖向应力同样呈现中间大，四周小的趋势。因此，应加大下转盘的刚度，使桩基受力趋向均匀，并且在桩基检算时应考虑转体施工阶段中荷载在桩基中的分布。

通过比较发现：两种工况下球铰处竖向应力相差不大，群桩的竖向应力分布趋势相同。施加预应力后，预应力钢束能够提高上转盘的刚度，有效减小竖向应力峰值，使得上部结构的力更均匀的向下传递，因此设计中在上转盘配置纵、横向预应力钢束是合理的，这对改善球铰上转盘的应力分配具有积极的作用。

2.3 球铰偏心对转盘应力的影响

球铰的精确定位与安装是转体施工的关键工序，其施工质量直接决定转盘的受力状况与转体施工能否顺利进行。为分析球铰偏心对转盘受力及位移的影响，本文在第一种荷载工况下假定四种偏心距进行有限元分析，分别为0.05m、0.1m、0.2m和0.3m，计算结果如图4所示。

（a） 球铰偏心0.05m的竖向应力云图 （b） 球铰偏心0.1m的竖向应力云图

（c） 球铰偏心0.2m的竖向应力云图 （d） 球铰偏心0.3m的竖向应力云图

图4 不同偏心距下球铰断面竖向应力云图（单位：MPa）

通过图4可以看出，随着球铰偏心距的逐步增大，球铰处的最大竖向应力也明显增加，从球铰不偏心最大竖向应力11.753MPa到偏心0.3m时的16.749MPa，并且应力在球铰断面呈一侧大一侧小，差值最大约为14MPa。由此可见，球铰偏心对球铰的受力产生不利影响，使得球铰局部受力过大，并且分布不均。

3 结论

（1）通过有限元计算：球铰部分有较高压应力水平，应力分布呈中间小、四周大的趋势，边缘处存在应力集中现象。

（2）在转体施工阶段，群桩竖向受力呈现中间大、四周小的分布规律，对中间桩基受力较为不利，在设计中可通过加大下转盘的厚度，使桩基受力趋向均匀。

（3）通过对上转盘施加纵、横向预应力，增加了上转盘的刚度，有效减小竖向应力峰值，显著改善了球铰的应力分布，从理论上验证了在上转盘配置预应力钢束的必要性。

（4）研究了纵向不平衡偏心距对转盘受力的影响，结果表明：随着球铰偏心距的增大，球铰处的最大竖向压应力也明显增加，使得球铰局部受力变大，分布更加不均，对球铰的受力产生不利影响。

参考文献：

[1]张海文.矮塔斜拉桥索鞍局部混凝土应力分析.西南交通大学硕士学位论文.2008.

[2]张解放.T形刚构桥转体施工技术[J].石家庄铁道学院学报.2006（12）.

[3]吴鸿庆，任侠.结构有限元分析[M].北京：中国铁道出版社，2000.

[4]王立中.转体施工的公路T型刚构桥梁转动结构设计[J].铁道工程学报.2006（9）.

大跨度连续刚构 篇7

某大桥主跨为76m+138m+76m预应力混凝土连续刚构, 分左右幅, 总长为290m。全桥宽27.5m, 顶板宽13.5m, 底板宽7.5m, 为单箱单室截面。梁高呈1.6次抛物线变化, 腹板厚度分别为0.7m和0.5m, 底板厚度由跨中的0.35m按1.6次抛物线变化至根部的1.1m。刚构悬臂段采用挂篮对称现浇施工, 现浇节段长3～4.5m, 最大悬浇主梁节段混凝土重194T, 挂篮采用后支点挂篮, 自重按60T计;两岸边跨现浇段采用满堂支架和导梁现浇施工。箱梁采用纵向、竖向双向预应力结构, 纵向预应力体系采用大吨位锚固体系, 竖向预应力采用精扎螺纹粗钢筋锚固。中、边跨合拢断长均采用2m;边跨现浇长5.8m。大桥在施工过程中, 当4号块纵向预应力筋张拉完毕且4号块竖向预应力筋未张拉时, 发现4号块腹板存在肉眼可见的斜向、竖向和水平裂缝, 主要以斜向裂缝为主。这主要是由于腹板内产生了大于混凝土极限抗拉强度的主拉应力所致。为便于分析计算在腹板中产生的主拉应力, 采用有限元软件MIDASCIVIL对大桥进行模拟计算分析。

2 腹板开裂原因分析

2.1 纵向预应力筋

纵向预应力钢筋是连续刚构桥的核心。在预应力混凝土连续刚构桥中, 可以通过纵向预应力给各构件截面预压应力, 以保证各截面的正截面强度, 也可以通过预应力的巧妙布置, 提供和提高构件的斜截面强度。施工过程是先张拉纵筋然后张拉竖筋, 张拉纵筋时, 由于顶板下弯束纵向预应力筋提供给腹板一竖向的剪应力, 极有可能导致腹板裂缝的产生。

为了分析不同预应力损失对桥梁腹板主拉应力的影响, 采用MIDAS对施工阶段的4号块进行了考虑五种纵向预应力钢筋情况:无预应力损失、预应力损失10%、预应力损失20%、预应力损失40%及有效预应力 (按照规范, 扣除各项预应力损失后的有效预应力) 的详细分析可以看出, 纵向预应力钢筋应力对各节点的主拉应力有较大影响。主拉应力随着预应力损失的减小而增大。预应力损失越大, 主拉应力就越大, 裂缝出现的可能性就越大。

2.2 竖向预应力筋

连续刚构桥竖向预应力筋的预应力损失也是腹板产生裂缝的重要因素之一。设计中采用的竖向预应力高强钢筋长度短, 螺母与精扎螺纹钢筋的间距损失以及锚垫板与螺母锚固损失相当大, 有效预应力与计算值差距大。在一些桥梁的实际调查中, 常有竖向预应力筋永存预应力不到位的情况, 甚至在施工完成以后, 有的预应力筋内无预应力。这对箱体的受力是不利的, 因为竖向预应力对箱梁截面主拉应力的贡献是相当大的。同时竖向预应力在节段中分布不均, 节段的接合位置是竖向预应力的最低谷, 因此这也是箱梁腹板开裂的原因之一。

2.3 腹板厚度

大跨径预应力混凝土连续刚构桥梁为了减少结构自重, 往往尽量减少箱梁截面面积。而腹板的受力有正截面法向应力、直接剪应力, 由于剪力滞和畸变附带产生的法向应力和剪应力, 竖向预应力产生的应力和因箱梁扭转而产生的剪力流等的作用, 会影响腹板的主拉应力, 因此腹板的厚度也直接影响箱梁腹板主拉应力的大小。此预应力混凝土连续刚构桥的腹板厚度为70cm, 在考虑箱梁自重、挂篮及预应力钢筋共同作用下, 采用MIDAS分别计算60cm、70cm、80cm厚的腹板对主拉应力的影响。结果表明4号块腹板中点的横向和竖向主拉应力均随着腹板厚度的减小而增大。因此, 在施工过程中, 为了改善腹板受力, 增加腹板厚度不失为一种可行的办法。但是从桥梁总体的受力、减轻桥梁自重等几方面综合考虑, 本桥70cm的腹板厚度还是可行的。

2.4 温度应力

桥梁设计中通常会考虑年温差和日温差的影响。混凝土箱梁结构在太阳辐射和大气辐射及外界气温的影响下, 混凝土箱梁沿高度方向会产生不同的温度状态, 即温度梯度, 产生温度变形。大量资料表明, 大跨径预应力混凝土箱梁桥特别是超静定结构体系中, 此项温差应力甚至超过活载的应力, 被认为是预应力混凝土桥梁产生裂缝的主要原因之一。因此, 在此考虑在日温差作用下产生的温度梯度效应对4号块腹板进行分析。

根据《公路桥涵设计通用规范》 (JTGD60-2004) 计算桥梁结构由梯度温度引起的效应, 采用箱梁桥竖向温度梯度曲线。采用MIDAS对箱梁4号块在在竖向温度梯度下产生的温度应力进行计算时, 在主梁上施加温度梯度, 4号块腹板中点在正温差温度梯度下 (T1=25℃, T2=6.7℃) 产生的温度应力为0.24MPa, 在负温差温度梯度下 (T1=-12.5℃, T2=-3.35℃) 产生的温度应力为0.28MPa, 均为拉应力。由此可知因温度应力而使腹板产生开裂也不是不可能的。

3 结语

通过上述分析可知, 为了改善施工过程中腹板再次出现裂缝, 可通过下述方法来改善腹板的受力:考虑施工时混凝土实际弹性模量的影响, 采用张拉力和张拉长度双重控制的方法控制纵向预应力的张拉, 防止纵向预应力张拉过大。同时防止纵向预应力损失过大而使张拉力很小;充分且合理考虑竖向预应力筋的预应力损失, 提高竖向预应力筋的锚固力。避免在施工过程中因施工不当等人为因素造成波纹管的堵塞, 或者在顶板凿开后及时对附近区域的竖向预应力筋进行预应力的补强, 减少竖向预应力筋的预应力损失;通过合理增加腹板厚度来减小腹板的主拉应力, 也可以通过较长距离实现腹板厚度的变化;选择合理的温度梯度模式。同时选择合理的季节施工, 减小腹板中产生的温度应力, 保证结构的抗裂性。

摘要：大跨度预应力混凝土连续刚构桥因施工过程中腹板产生裂缝而影响桥梁的力学性能和使用性能, 因此腹板裂缝的分析研究成为目前普遍关注的问题之一。由于相关的设计理论不是很完善, 连续刚构桥在施工或运营过程中容易出现裂缝, 尤其是腹板在预应力筋张拉后出现开裂是一个比较典型的现象。本文以某大桥为背景, 并结合有限元软件对施工过程中4号块腹板产生的裂缝进行分析, 提出预防和改善腹板开裂的建议。

大跨度连续刚构 篇8

关键词：刚构桥,挂篮,悬臂浇筑,测量

1 工程概况

娄底市孙水河大桥按城市主干路双向6车道设计, 桥梁设计荷载:公路-Ⅰ级 (并按城-A级校核) , 人群荷载3.5k Pa。主桥上部结构采用41.5+75+41.5m Y型墩预应力混凝土变截面连续刚构, 其中主桥0号块梁段为平衡支架法现浇, 其它梁节段采用挂篮悬臂浇筑法。引桥采用2×30m预应力混凝土等截面连续刚构, 全桥跨径组合为41.5+75+41.5+2×30m, 桥梁全长221m。上部结构采用左右双幅桥面, 桥宽32m=2×[4.5m (人行道、自行车道) +0.25m (路缘带) +3.75m (机动车道) +2×3.5m (机动车道) +0.25m (路缘带) +0.24m (防撞护栏) +0.01 (变形缝) ]。桥梁车行道横坡采用2%, 人行道横坡采用1%。图1为桥型布置立面。

2 施工控制测量

2.1 控制网的布设

控制网的建立采用原有的施工控制网和水准网为基础, 在0#块箱梁中心位置加密控制点, 联测原有控制网起算点, 构成箱梁施工控制网, 采平面和高程点兼用方式。每一主墩顶布置一个水平基准点和两个轴线基准点, 做好明显的红色标识, 对于主桥施工控制网应至少每月进行一次联测。

2.2 细部控制

2.2.1 0#块施工

0#块是整个主梁上部悬臂施工的基础, 它的标高和线型走向直接影响到整个主梁的标高和线型, 桥墩施工完后, 搭设0#块支架, 铺设0#块底模然后进行支架预压, 预压过程中充分消除支架的非弹性变形, 检验支架体系的安全性能;根据连续的观测数据确定出支架的弹性变形值和非弹性变形值, 根据支架的变形值重新调整支架的高度, 并且利用全站仪对0块模板进行精确定位。

2.2.2 悬浇段施工

当箱梁当前悬浇段的挂篮初步就位后, 根据箱梁施工控制网, 在0号块工作基点上架设全站仪, 依次放样箱梁节点立模具体位置, 确定箱梁里程桩号, 底板就位后如偏移过大可调整挂篮角度进行调整, 直至调整误差在5mm之内, 这样既加快了立模速度, 也保证了侧模竖直度满足要求。

3 主梁挠度、轴线和主梁顶面高程的测量

为确保成桥后梁体的线型符合设计要求, 主梁的梁体徐变, 轴线及梁顶高程监测一定要严格按照相关规范执行。

3.1 0号块高程测点布置

在0号块上布置高程测点用以控制顶板的设计标高, 同时也作为以后各现浇节段高程观测的基准点。每个0号块的顶板各布置9个高程点 (兼1个控制点2个轴线点) , 观测点用专门制作的钢筋或普通螺栓直接焊接在顶板钢筋上, 并用红色油漆标识。平面布置如图2所示。

3.2 各现浇节段的高程观测点布置

根据连续刚梁桥悬浇施工的特点, 每次浇筑一个节段梁, 每个悬臂施工节段均为测试断面, 考虑到箱梁可能发生扭转变形, 每个断面布置2个高程测点和和1个轴线点, 测点用准20短钢筋长约 (32~42cm) , 钢筋端头磨圆 (轴线点刻十字丝) , 测点距该节段前端10cm处, 钢筋头外露桥面 (3~5cm) 并用红色油漆标明。

通过桥梁平面控制网控制点和高程控制点来精确测定局部控制点的平面位置和高程。局部控制点用来控制各个梁段挠度观测点和后视点, 局部控制点在施工完成一定数量梁段或重要环节时经过校准, 以保证局部控制点能满足精度要求, 同时利用沉降观测中的墩身观测标点标高变化, 监测基础沉降和墩柱压缩变形。定期对各个控制点进行联测, 防止控制点在施工期间发生位移。

3.3 观测时间

在施工过程中, 每一现浇梁段都需要进行混凝土浇注前、浇注后、预应力张拉后的标高观测。为尽量减少温度的影响, 高程观测安排在早晨太阳出来前或温度较为稳定时完成。施工控制的任务是使桥梁结构的实际状态尽可能与设计状态一致, 是通过施工过程监测来控制和实现的。通过大跨度桥梁混凝土悬臂现浇节段已产生的标高偏差, 预测后续节段施工中可能发生的偏差, 从而对其立模标高进行调整。梁端头预抬高量调整值由以下4部分组成:梁体的设计预拱度、挂篮的弹性变形、挂篮的非弹性变形、临时支墩和基础发生沉降的影响值。在整个施工过程中主要观测内容包括:立模、混凝土浇注前后、预应力张拉前后及挂蓝拆除后、边 (中) 跨合拢前后、最终成桥前的各项标高值。以这些观测值为依据, 进行有效地施工控制。

3.4 监控方法

所有观测点必须加强保护, 以确保观测点数据的准确性。主梁线形标高测量采用精密水准仪进行测量进行闭合水准测量。轴线使用全站仪和钢尺等进行测量, 采用测小角法或视准法直接测量其前端偏位。在主梁每个节段的施工周期内, 测量3种工况的线形变化, 即挂篮前移就位并固定、混凝土浇注后及纵横预应力张拉完毕后3个阶段, 这3个阶段要对浇注的所有节段的线形观测点进行观测, 并且尽量消除温度对梁体的影响。

4 立模标高计算

以0号块水准网点作工作基点, 用水准仪控制。以调整挂篮前吊杆等方法, 使底模标高、顶模标高满足要求为止。本项工作由各架队监测组完成, 严格按数据分析组提供的立模标高进行立模、调模作业。

挂篮模板调整标高为:设计标高+挂篮变形值+设计预拱度+模板变形值

式中:H1-待浇段底板前端点挂篮底板标高;H0-该点设计标高;fi-本施工节段以后各段对该点挠度的影响值;flm-本施工节段纵向预应力束张拉后对该点的影响值;fx-混凝土收缩、徐变、温度、结构体系转换、二期恒载和活载等影响产生的挠度计算值。fm-挂篮弹性变形对该点的影响值。fk-施工中的临时荷载及挂篮自重对该点影响值。其中:fiflmfx按设计挠度值表中累计进行根据观测数据数据分析组应对fx进行必要的修正, 修正后采用修正后的值计算立模标高。

5 施工监测

在施工过程中悬臂因自重作用, 预应力张拉, 混凝土结构徐变, 施工中温度变化等因素, 将使得悬臂浇筑的箱梁标高与设计明显偏离。因此, 我们对每阶段线形进行控制观测。在箱梁梁顶各节段监测点布设3个测点, 以箱梁中线为准对称布置, 测点离节段前端15cm, 如图3。

5.1 悬臂段观测

悬臂每浇筑一段, 在挂篮就位及立模后, 浇筑混凝土前、浇筑后、张拉预应力前、张拉预应力后, 都分别对每一节段监测点进行测量。每次应在早晨太阳高照前观测。如观测的结果值与设计计算预测值超过±10mm、应进行复测, 若仍超过误差限值, 分析原因, 必要时重新计算预抛值。

5.2 现浇支架预压观测

现浇支架搭接完毕后, 预压前在方木及支架基础上布设监测点, 点位布置分左、中、右每个断面3个点, 每2m一个断面。支架基础监测点尽可能与方木监测点竖向对称。测量时任选一点作为后视点, 预压前、卸载前、卸载后分别进行观测。对观测结果进行分析, 依据分析结果确定现浇箱梁抛高值。

抛高值为:设计标高+支架弹性变形值+设计计算的预抛值

6 测量现场控制

测量采用一控到底的原则控制质量, 这样减少了原来测量与现场工作交接程序, 避免了中间环节上的错误。在施工过程中, 立好的模板有时会因某种外界影响偏移原位置, 这就需要现场及时检查发现, 及时处理。在箱梁钢筋绑扎之前复核底板位置标高是否准确, 侧模板竖直度是否满足要求, 检查模板与挂篮锚固是否牢靠。箱梁浇注之前验收混凝土标准带、模板位置、箱梁几何尺寸及竖直度等。经监理方或第三方验收合格后方可同意混凝土浇筑。箱梁浇注过程中, 实时监测浇筑对挂篮及模板沉降动态。

混凝土浇筑后测得实际箱梁顶标高, 如发现与设计计算值不符, 及时调整、整平。确保顶面标高准确、平整度满足设计要求。箱梁悬浇施工进行中, 应保证两悬臂端的挂篮施工速度的平衡, 施工进度偏差应小于30%, 施工重量偏差应小于2%。箱梁施工中不得在梁体上部进行堆梁作业。测量器设备使用前做好检查及校正记录在测量过程应定期检查和校正仪器设备, 以使仪器设备达到测量精度要求。对整个过程中的数据进行分析, 进而形成挂篮施工测控技术总结报告。

7 结语

综上所述, 在大跨度预应力混凝土桥梁挂篮施工中, 开展施工监测监控工作的目的, 就是要提供箱梁立模标高, 保证桥梁结构的线形;通过施工测量, 可以及时发现各构件的受力状况和变形情况, 及时发现问题, 并且及时进行处理, 使得桥梁线型符合设计要求, 确保大桥施工安全和质量。通过对孙水河大桥在悬浇箱梁施工中的测量控制, 较为理想的控制了大桥的曲线线形, 确保了大桥的施工安全、施工质量、美观可靠和长久耐用, 并为同类型桥梁施工提供了借鉴和参考。

参考文献

[1]韦登超, 蔡广生.白鹭湖大桥连续箱梁悬浇测量控制[J].广东公路交通, 2002 (S1) :55~56.

[2]魏浩翰.特大型桥梁钢索塔施工测量关键技术研究[D].河海大学, 2005 (08) :37~38.

大跨度连续刚构 篇9

上海中环沪闵高架路立交WS匝道桥跨越地铁1号线及沪杭铁路段, 采用四跨变高度连续刚构, 桥宽9~12.25 m, 桥墩高度20 m左右[1], 其三维空间示意图见图1。

连续刚构桥位于圆曲线及缓和曲线上, 圆曲线半径R=110 m, 为大跨度小半径曲线梁, 考虑横向稳定性及抗震要求采用墩梁固结的构造, 该类结构目前为上海地区首创, 受力特性比较复杂, 结构分析及设计具有一定难度。

对于曲线连续梁的分析方法以及结构性能的分析, 可以参考的文献较多[2], 但是, 关于曲线连续刚构总体结构特性分析研究的参考文献却很少。为准确把握大跨度小半径曲线梁桥结构的总体受力特性, 有必要对其进行总体参数分析, 主要包括桥墩高度对结构的影响, 相同跨径、不同曲线半径对结构的影响, 边跨的约束刚度对结构的影响。

2 计算模型及总体参数的确定

2.1 结构计算模型

结构计算采用MIDAS空间梁单元模型。实桥为四跨连续刚构曲线钢箱梁, 跨径组合为35.5 m+74 m+84.5 m+47.5 m, 结构计算模型见图2。

计算模型中的参数输入, 例如截面几何特性、边界条件等, 严格与实际结构设计图纸相一致, 在输入结构的恒载时, 作了以下考虑[3]。

1) 结构自重。考虑隔板、加劲、焊缝等未计入计算模型的结构重量, 根据施工图纸中的数量表, 对梁单元采用1.43的自重修正系数。

2) 二期恒载。桥面铺装和防撞护栏作为梁单元上的均布荷载施加。

3) 附加扭距。计算模型中, 单个单元为直杆, 箱梁自重及二期恒载因平面内外侧弧长不等引起的扭矩程序无法自动计算, 故采用手工计算荷载后加载的方法。计算时以结构中心线为中心, 将钢箱梁分为曲线外侧和内侧两部分, 自重扭矩计算考虑横坡和平曲线的影响, 单位长度上的自重扭矩为

式中:A1、A2分别为外侧部分与内侧部分的面积, m2;e1、e2分别为外侧部分与内侧部分的形心至结构中心的径向距离, m;γ为材料的容重, k N·m-3;L1、L2分别为外侧部分与内侧部分形心线处的弧长, m。

桥面铺装产生的扭矩根据结构中心两侧的扇形面积及形心处弧长差计算;防撞栏杆产生的扭矩根据两侧防撞栏杆处的弧长差计算。

2.2 总体参数的确定

以项目为背景, 对小半径大跨度曲线连续刚构桥的桥墩刚度、平曲线半径及边跨约束刚度进行参数化分析, 检算同类型结构在不同总体参数条件下的受力特性。

1) 桥墩刚度对结构的影响。实桥3个固结墩柱的墩高分别为20.376 m、23.336 m、23.094 m, 通过改变墩柱高度模拟结构抗推刚度的变化。分别将实桥固结墩柱的墩高增加5 m、减小5 m后进行结构计算, 分析上、下部结构的内力变化情况。

2) 平曲线半径对结构的影响。实桥位于半径110 m的圆曲线及缓和曲线上, 分析整联箱梁在跨径布置不变情况下位于半径60 m、80 m和100 m圆曲线上的受力情况, 进而得出平曲线半径对结构受力的影响。

3) 边跨约束刚度对结构的影响。实桥为四跨变高度连续刚构, 3个中墩为固结墩, 检算两侧各增加一孔35 m边跨 (等截面布置, 梁高1.9 m) 后的结构受力情况, 特别是主跨钢箱梁和固结墩柱的内力变化。

3 参数结果分析

3.1 桥墩刚度的影响

实桥的2个边墩设支座, 支座间距均为3 m, 未设置偏心, 在代表工况恒载、温度荷载 (温度荷载对刚构的受力影响比较敏感) 作用下的支座反力见表1。表1中, 外侧、内侧是针对平面曲线而言, 正值表示受拉, 单位均为k N;结构整体升降温考虑±30 K, 整体降温下的支座反力值与整体升温的相同, 但符号相反, 不再列出;墩号WS10与WS14为该联两端边墩的编号。

由表1可见, 墩柱刚度的变化对边支座反力影响不大, 2个墩位处的总反力均变化很小, 仅是由于箱梁扭矩的变化引起内、外侧支座间的分配有一定差异, 随墩高增加、墩柱刚度减小, 边墩曲线外侧支座反力相应减小。

根据参数分析结果[3], 恒载下主梁内力受墩柱刚度影响不大, 支点处最大负弯矩基本相同, 最大正弯矩差异为4%左右;中支点处最大正、负扭矩差别很小, 84.5 m中跨扭矩较大的区域 (四分点附近) , 扭矩值差异在17%左右。不同墩高参数下的整体升温主梁弯矩比较图及扭矩比较图见图3、图4。由图3、图4可见, 整体升温荷载作用下主梁内力受墩柱刚度影响较为明显, 支点处最大弯矩差异将近1倍;中跨扭矩较大的区域, 扭矩值差异在1倍以上。

墩柱高度的变化主要体现在顺桥向弯矩上。整体温度作用下, 顺桥向弯矩最大的次中墩WS11、WS13墩顶位置, 弯矩变化幅度在50%以上;横桥向弯矩最大的中墩WS12墩墩底位置, 10 m的墩高差别可引起34%的弯矩变化[3]。

随着墩柱高度增加、刚度减小, 在恒载下, 主梁主跨跨中的竖向位移略有增大, 其中84.5 m跨更为明显, 墩高每增加5 m, 变形增大约3%。

3.2 平曲线半径的影响

表2列出曲线连续刚构在代表荷载工况作用下不同平曲线半径参数下的支座反力。表2中, 车道荷载考虑2个车道的汽车荷载, 其余说明与上节内容相同。

由表2可以得到, 平曲线半径的变化对边墩支座反力影响不大, 2个墩位处的总反力变化很小, 但由于箱梁扭矩的变化, 内、外侧支座间的分配有一定差异, 随曲线半径的增大, 边墩曲线外侧支座反力相应增大。

根据参数分析结果[3], 平曲线半径对主梁弯矩的影响在整体温度效应下比较明显, 支点处的弯矩最大值相差1倍以上 (见图5) ;在恒载和活载下影响很小, 变化趋势均是随平曲线半径增加弯矩相应减小。

平曲线半径对主梁扭矩的影响十分明显, 恒载下部分中支点处扭矩相差1倍以上 (见图6) , 整体温度下更是相差到1.5倍 (见图7) , 变化趋势均是随平曲线半径增加扭矩相应减小。

平曲线半径对曲线刚构固结墩内力的影响主要体现在横桥向弯矩上, 随平曲线半径的增加, 墩柱横桥向弯矩减小, 特别是墩顶处, 最不利工况下相差可达1倍。随平曲线半径的增加, 弯矩略有增大, 控制截面处相差10%左右。墩柱轴力基本不受平曲线半径变化的影响[3]。

此外, 随着曲线半径增加, 主梁主跨跨中的竖向位移略有减小, 半径由60 m增加至80 m的变化幅度较80 m增加至100 m的更大一些, 可见半径绝对值越小, 结构对半径的变化越敏感。

3.3 边跨约束刚度的影响

新增加的2个边跨仅考虑自重荷载, 不计二恒、活载等效应。

参数分析结果表明[3], 增加边跨对主梁弯矩变化很小, 仅在整体温度效应下比较明显 (见图8) 。

增加边跨后, 主跨主梁的扭矩有所减小, 特别是84.5 m跨, 由于原跨径布置中边跨跨径较大, 增加边跨后刚度改善显著, 其扭矩值下降较明显 (见图9) 。

边跨约束刚度对固结墩内力的影响不大, 轴力和顺桥向弯矩变化幅度很小, 横桥向弯矩变化较明显, WS13墩底控制截面处达到了30%[3]。

此外, 增加边跨后, 恒载下主梁主跨跨中的竖向位移增大3%左右。但由于边跨刚度的增加, 活载等效应作用下位移有所减小, 因此在最不利工况下的变形相差很小[3]。

4 结语

以上海中环路沪闵高架路立交WS匝道跨轨道交通1号线及沪杭铁路变高度曲线连续刚构桥为背景, 对小半径大跨度曲线连续刚构桥的桥墩刚度、平曲线半径及边跨约束刚度进行参数化分析, 得到以下一些主要结论。

1) 随着墩柱高度的增加、刚度减小, 主梁和固结墩柱在主要控制截面的内力均有不同幅度的减小, 主跨跨中的竖向位移只略有增加, 结构受力有一定程度的改善。

2) 桥梁结构受平曲线半径的影响主要体现在主梁扭矩和固结墩的横桥向弯矩上, 随半径的增加而减小;主梁主跨跨中的竖向位移随半径的增加而略有减小。

3) 桥梁结构受边跨约束刚度的影响主要体现在主梁扭矩上, 随约束刚度的增加而减小。

摘要：大跨度曲线连续刚构的结构总体受力比较复杂, 可供设计参考的工程实例不多, 有必要进行结构的总体参数分析。以曲线连续刚构的平曲线半径、桥墩刚度、边跨的约束刚度为总体参数, 利用空间梁单元模型对曲线连续刚构进行详细的结构总体分析, 得出结构在不同参数下的支座反力、变形及内力的变化情况, 为曲线连续刚构的设计提供理论参考。

关键词：曲线连续刚构,大跨度,参数分析,曲率半径,墩柱刚度

参考文献

[1]上海市城市建设设计研究总院.上海中环路沪闵高架路立交WS匝道跨地铁1号线及沪杭铁路曲线连续刚构桥设计文件[R].2012.

[2]黄剑源.薄壁结构的扭转分析——曲线梁与斜支箱形梁[M].北京:中国铁道出版社, 1998.

大跨度连续刚构 篇10

关键词：地震响应,抗震分析,反应谱分析法,连续刚构桥

0 引言

高墩大跨连续刚构桥是山岭重丘区域和高差大、地质地形复杂的西部地区常用一种桥型, 但一般西部地区都是地震频发地带, 而从汶川地震对交通的破坏直接导致了经济的重大损失来看, 对于此种桥型的抗震性能研究是十分必要的, 同时也是提高桥梁安全性的重要课题。本文依据《公路桥梁设计抗震细则》 (JTJ/TB02-01-2008) , 运用有限元软件MIDAS CIVIL建立了某高墩连续刚构桥的有限元模型, 采用了动力反应谱分析法对该桥进行了抗震性能分析。

1 工程概况

本桥位于西部地区某二级公路上一座连续刚构桥, 跨径为396m, 主桥采用103+190+103m单箱单室预应力混凝土变截面连续刚构桥, 下部结构采用双薄壁墩, 钻孔桩基础 (按摩擦桩设计) 。桥梁上部主梁截面为单箱单室箱型截面, 箱梁顶板宽12m, 底板宽6.5m;下部2主墩为高度与截面均相同的双肢薄壁墩, 墩高104m, 双肢薄壁截面肢中心距10.5m, 纵桥向单肢宽3.5m, 壁厚0.6m, 横桥向单肢宽8.5m, 壁厚1.0m, 主墩承台厚度为5m, 承台下采用16根D2m钻孔灌注桩基础, 墩身采用C50混凝土, 承台桩基采用C30混凝土。

2 计算参数

2.1 永久荷载

(1) 一期荷载:混凝土容重取26k N/m3。

(2) 二期荷载:包括桥面铺装, 防撞栏等均以均布荷载计入, 合计均布荷载为72k N/m。

2.2 偶然荷载

根据《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001) [1]、《中国地震动参数区划图》 (GB18306-2001) , 桥位区域地震动反映谱特征周期为0.4s, 设计基本地震加速度值为0.2g, 对应地震基本烈度为七度。

根据《公路桥梁抗震设计细则》[2] (JTG/T B021-01-2008) 9.3.6规定, 混凝土桥梁, 拱桥的阻尼比不宜大于0.05, 因此在这里取阻尼比为0.05。按抗震细则9.3.1条, 本次抗震计算采用多振型反应谱法进行计算。水平设计加速度反应谱由下式确定:

式中Tg为特征周期, T为结构自振周期, Smax为水平设计加速度反应谱最大值;Ci为抗震重要系数取1.0, Cg为场地系数取1.0, Cd为阻尼调整系数取1.0, A为水平向设计基本地震加速度峰值。

3 模型建立

运用MIDAS CIVIL建立全桥有限元模型, 对结构进行加速度反应谱分析。考虑结构抵抗顺桥向和横桥向地震作用的影响, 模态组合采用CQC法。同时根据《公路桥涵地基与基础设计规范》[3] (JTG D63-2007) 规定, 利用土弹簧模拟桩和土之间相互作用, 尽可能真实地模拟桩基础。全桥模型如图2所示。

4 结果分析

4.1 实心墩和空心墩的对比分析

对模型中的桥墩分别采用图3两种截面形式, 一种为实心墩, 一种为空心墩。然后对模型进行地震响应下的反应谱分析, 结果如表1所示。

表1中可以看到当桥墩分别采用外部尺寸相同的实心墩和空心墩时, 空心墩的基频、反应谱加速度、墩顶的位移和墩底的内力均小于实心墩, 由此可见, 在地震的作用下, 空心墩比实心墩具有更好的抗震效果。

4.2 桥墩采用不同截面尺寸对比分析

对模型中的桥墩分别采用8.0×3.5、8.0×4.0、8.0×4.5和8.0×5.0四种截面尺寸, 在地震响应下的结果如表2所示。

由表2中可以看出, 加大桥墩的截面尺寸, 虽然墩顶的位移值会减小, 但是位移变化并不明显;同时桥墩截面尺寸越大, 桥梁的刚度就越大, 基频也越大, 动力反应谱加速度越大, 而且加大桥墩的截面尺寸还会使得地震响应下墩底的内力变大。所以从抗震设计的角度而言, 桥墩的截面尺寸加大, 会对抗震不利。

4.3 桥墩不同截面形式的对比分析

对模型分别采用8.0×7.0的单矩形墩, 直径6.16m的圆形柱式墩和8.0×3.5的矩形双薄壁墩, 三种截面形式的面积都相等, 在地震响应下的分析结果如表3所示。

由表3中结果可以看出在三种截面形式中单矩形墩相比双薄壁墩而言, 基频较大, 在地震响应下的反应谱加速度更大, 墩底的内力也更大, 所以双薄壁墩比单矩形墩具有更好的抗震性能, 而相比圆形墩而言, 矩形墩在地震响应下反应谱加速度偏小一点, 墩顶位移和墩底内力相差不大。

5 结论

通过对该刚构桥的地震响应分析可以得出以下结论:

(1) 在满足结构静力承载能力的设计情况下, 空心墩相对于实心墩具有更好的抗震性能。 (2) 在刚构桥梁结构设计中, 应该根据场地条件和结构特性合理选择桥墩的截面尺寸和截面形式。从抗震设计方面考虑, 矩形双薄壁墩相对于其他矩形和柱式墩更具有抗震效果;而且桥墩的截面尺寸越大, 桥梁的刚度就会越大, 桥墩的内力越大, 对结构的抗震更不利。在桥梁设计时应根据具体的地质环境条件, 同时综合考虑经济因素及安全因素选择恰当的抗震措施, 就能尽量减低桥梁震害的影响。 (3) 在桥梁抗震的设计中, 注重延性抗震的理念, 发挥延性在桥梁中的重要作用, 控制好桥墩刚度对桥梁地震响应的影响, 同时也应该考虑桥梁在地震响应下结构位移的要求。

参考文献

[1]GB50011-2001, 建筑抗震设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社, 2002.

[2]JTG/TB021-01-2008, 公路桥梁抗震设计细则[S].北京:人民交通出版社, 2008.

[3]JTG D63-2007, 公路桥涵地基与基础设计规范[S].北京:人民交通出版社, 2007.

[4]钟爱君, 管仲国.桥梁抗震[M].北京:人民交通出版社, 2011.

[5]范立础, 卓卫东.桥梁延性抗震设计[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[6]M.J.N、普瑞斯特雷, 等.桥梁抗震设计与加固[M].北京:人民交通出版社, 1997.

大跨度连续刚构 篇11

桥梁在悬臂施工阶段, 受太阳辐射、夜间降温、寒流、风、雨、雪等各种气象因素的影响, 悬臂箱梁处于不断变化的温度环境之中;加之混凝土结构物的方位及表面朝向等原因, 使箱梁结构的顶、底板之间出现较大温差分布。而混凝土箱梁在自然环境中产生的温度梯度会使桥梁产生变形, 尤其是在悬臂施工阶段。这种温度变形会直接影响到各节段的立模标高, 从而对成桥状态的线形产生较大的影响。近年来, 温度梯度对悬臂现浇箱梁施工过程中标高的影向引起了工程技术人员的重视, 部分桥梁在施工监控过程中考虑这一重要因素[1]。本文对沿江高速东江南特大桥进行了温度场试验研究, 以期减少及设法避免温度效应对各跨合龙和成桥线形和内力的影响。

1工程概况

东江南特大桥位于广东省东莞市沙田镇, 是广深沿江高速跨越东莞水道的一座特大桥。设计起讫里程为K 28+818.5—K 29+758.5, 孔跨布置为4×49+ (146+256+146) +4×49, 主桥为 (146+256+146) m连续钢构, 全长940m。主桥箱梁采用C 60混凝土, 半幅桥宽19.85m, 单箱双室断面, 其中箱底宽12.85m, 两侧悬臂翼缘板宽3.5m。

2东江南特大桥的温度监测

为了对主桥实施温度监控, 在顺桥方向左幅6#T构中跨和边跨18#块布置了两个温度监测断面, 共44个测点, 测点采用镍铬镍硅K型热电耦, 箱内和箱外也布置两个测点测量大气温度。图1—图3列出了温度和应力断面位置及测点布置图。

本次测试采用的测试仪器是用澳大利亚产的Datetaker多功能数据采集仪。笔者于2010年5月12日早上10∶00时至2010年5月13日早上10∶00时, 对东江南特大桥进行了连续24小时的温度观测, 每间隔1个小时分别对挠度和应变进行测量, 箱梁温度由DATATAKER每1个小时自动采集, 测试时天气为晴天。限于篇幅只列出了中跨侧4—4断面顶底板和左侧腹板温度场分布。如图4—图7所示。

3悬臂施工阶段温度效应计算与分析

3.1计算方法

在混凝土箱形梁桥温度效应中, 作如下假定[2]: (1) 沿梁长方向的温度分布是均匀的, 并略去断面局部变化引起的梁体温差分布的微小差别; (2) 假定混凝土材料是均质、各向同行的, 在未发生裂缝之前, 符合弹性变形规律; (3) 平截面变形假定仍然适用; (4) 按单向温差荷载计算温差应力, 然后叠加组合多向温差荷载状态下的温差应力。分析非线性结构的温度分布时, 静定结构须考虑温度自应力的作用;对超静定结构, 除温度自应力外, 还应考虑多余约束阻止结构变形产生的温度次应力。

本文用Midas.Civil根据箱梁的几何尺寸, 建立有限元实体计算模型 (如图8所示) , 对箱梁温度效应进行计算与分析。由于施工过程中箱梁桥的单T构属于静定结构, 不均匀温度梯度引起温度应力为温度自应力。

3.2计算结果及分析

3.2.1 位移

在温度引起的位移变化方面, 不均匀的温度场会引起箱梁挠度发生变化。现将现场实测挠度, 与模型计算挠度进行对比。由于篇幅限制只列出了中跨侧25#块端头挠度变化 (如图9所示) 。图中挠度值是相对第一天10∶00时25#块端头的位移的变化值, 挠度以向下为正。

从图8可以看出, 在悬臂状态下, 随着箱梁上下表面温差的增大, 箱梁向下的挠度不断加大。向下挠度最大出现在第一天下午17∶00前后, 挠度值达到-18 mm。反之, 随着上下表面温差的减小, 箱梁向下的挠度逐渐减小。同理, 当降温时, 箱梁下表面温度高于上表面的温度, 箱梁向上的挠度逐步增大;当温差最大时, 箱梁最远点测点的上挠值最大。向上挠度最大出现在次日上午7∶00前后, 向上挠度达到4 mm。

我国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTG D62—2004) [3]中 6.5.3 规定在消除结构自重产生的长期挠度后, 梁式桥主梁的最大挠度处不应超过计算跨径的 1/600;梁式桥主梁的悬臂端不应超过悬臂长度的 1/300。本文中所研究的桥梁 , 中跨跨径为256 m , 允许最大挠度约为43 mm , 悬臂长度为88 m , 允许最大挠度约为29 mm。由以上数据可以看出, 此桥在规范规定的挠度范围内, 但是有温度荷载引起的桥梁的变形在数值上也是相当可观的, 施工监控中必须把温度荷载的影响加以考虑。由温度变化情况及温度变化对挠度的影响可知看出, 早上7∶00前后对立模结构最为有利。

从图9中, 不难发现, 虽然温度引起的挠度计算值与实测值有相似的变化规律, 但是, 实测值要比计算值滞后。实测挠度比计算挠度偏差大的原因是实测挠度包含了墩梁固结处的转动引起的主梁附加挠度, 而计算模型没有考虑这部分挠度。

3.2.2 应力

在悬臂施工阶段, 温度荷载除了对桥梁位移有影响外, 对桥梁应力也有影响。由于篇幅限制, 图10—图12仅将中跨侧根部2—2断面应变变化值做具体分析。图中应变值, 都是相对于第一天上午10∶30时相应位置应变的变化值。取拉应变为正。

从图中可以看出, 实测值与计算值较为接近。顶板应变变化较底板、腹板变化剧烈。其中, 顶板、底板应变随温度变化的趋势是一致的。顶底板应变随箱内外的温差增大, 应变变化也逐渐增大。顶底板都是在第一天下午16∶30前后, 压应变达到最大。顶板压应变最大达到-62 με, 底板压应变有-14 με, 此时, 箱内外温差达到最大, 根部断面的顶底板压应力也达到最大。顶板拉应变在次日上午6∶30前后达到最大, 最大值达到18 με。底板压应变则在次日上午6∶30前后达到最小, 最小值为0 με, 此时根部断面的顶板压应力是最小的。顶板最大压应变与最大拉应变差值达到-90 με, 可见温度对箱梁应力的影响不容忽视。

腹板应变值随温度变化最为缓和, 变化范围在-1—6个微应变。腹板应变随箱内外温度差的增大, 应变变化随之增大。腹板应变在第一天下午16∶30前后, 拉应变达到最大, 最大值为7 με, 此时, 箱内外温度差最大。次日上午6∶30前后, 压应变达到最大, 最大值为-3 με。其中13#测点变化较为剧烈, 是由于这侧腹板是该桥的最左侧腹板, 直接暴露在阳光下, 温度变化剧烈。而中腹板的14#测点和右腹板的15#测点相对变化较小, 是由于两腹板分别在该幅的中间 (中腹板) 和该桥的中间 (遮阳面) , 温度变化相对稳定。

从图中也不难看出, 在凌晨0∶30—8∶30时温度变化较小, 此时箱体的温度也相对稳定, 温度对应力影响也相对较小。此时是应力测量的最佳时期。

4结论

通过对东江南特大桥主桥箱形梁悬臂施工过程中温度效应的分析研究, 得出如下结论[1,2]:

(1) 温度对预应力混凝土连续刚构桥箱梁的应力和挠度均有较大的影响, 在桥梁设计和施工以及施工监控中均应考虑温度的影响并采取相应的对策。

(2) 由温度变化情况及温度变化对挠度应力的影响可知, 在凌晨0∶00至次日早上7∶00时的温度变化最小, 箱体温度较为稳定, 此时的挠度和应力变化也相对较小。因此, 桥梁的合拢时间应该选择该时间段。早上7∶00前后立模对结构最为有利, 此时也是应力测试的最佳时机。

(3) 根据温度场实验实测值对本桥进行温度效应仿真分析, 考虑整体升降温和梯度升降温等荷载的作用, 得到温度引起的挠度计算值与实测值较为接近, 说明试验方法的可行性。此外, 对不同温度场下的立模标高的确定 , 除根据计算的结果外 , 还需考虑温度效应的滞后。

摘要：以东江南特大桥为工程背景, 通过实验测试和计算分析, 得到桥梁在不同时刻温度场作用下的应力及线形变化, 并与现场试验数据进行对比, 验证了该温度场仿真模型的正确性。得出了一些温度效应对大跨度钢筋混凝土箱梁桥施工的影响规律。

关键词：温度效应,温度场,连续刚构桥

参考文献

[1]张谢东, 蔡素军, 石明强.钢筋混凝土箱形梁桥悬臂施工阶段温度效应研究.桥梁建设, 2007; (6) :20—22

[2]王卫锋, 陈国雄.混凝土连续刚构桥箱梁的温度监测与分析.华南理工大学学报 (自然科学版) , 2007;35 (2) :69—73