贵州山区超高墩大跨连续刚构设计问题与对策

针对贵州山区超高墩大跨连续刚构箱梁出现裂缝、挠度过大等问题,以肇兴大桥为背景,对超高墩、箱梁裂缝、跨中下挠问题提出了设计对策。     

大跨径连续刚构桥主梁设计的几个主要问题

分析了连续刚构桥跨中下挠的主要原因,并对大跨径连续刚构桥的跨中挠度、腹板主拉应力和跨中下缘应力提出了控制方法,供设计人员参考。     

大跨连续刚构桥跨中下挠的影响因素分析及对策研究

以贵州笋子岩大桥为工程背景,分析讨论了引起大跨连续刚构桥跨中下挠的主要因素。结果表明砼的收缩徐变和预应力损失是导致该类型桥梁跨中下挠的主要原因,此外主梁的超重对跨中下挠影响也很明显,在设计中应当引起高度重视,并采取有效措施加以控制。     

高墩大跨连续刚构桥墩顶截面形式研究

高墩大跨连续刚构桥墩项的截面形式既有空心截面,也有实心截面。通过对比研究,分析了某高墩大跨连续刚构桥墩顶分别采用空心、实心截面后墩顶部位的受力特点。结果表明,在满足设计规范的前题下,选择实心截面有利于满足主梁施工搭设托架,方便施工。     

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。     

大跨径刚构桥梁跨中下挠问题研究

大跨径刚构桥梁在实际运营中跨中会出现不同程度的下挠,对产生下挠的各种影响因素进行分析,显示混凝土的收缩徐变、设计及构造缺陷、施工及监控缺陷、混凝土裂缝均对刚构桥跨中下挠影响较大.以某跨径为(95+160+95)m连续刚构桥梁设计、施工为例,介绍跨中下挠的控制措施.实桥实施结果表明,通过合理的设计与施工,大跨径刚构桥梁的跨中下挠问题能得到一定抑制,但不能完全避免.     

连续刚构桥服役期跨中下挠因素分析

预应力钢筋混凝土连续箱梁桥跨中下挠是该桥型普遍存在的典型病害,引起跨中下挠的成因十分复杂。文中以蔡甸汉江公路大桥为例,利用Midas/Civil建立全桥结构有限元模型,分析了预应力混凝土连续刚构桥跨中下挠的影响因素,讨论了混凝土收缩徐变、预应力损失与超载对跨中下挠的影响,并提出下挠的处理措施。     

大跨径连续刚构桥梁主梁跨中下挠风险评估

以实际工程为背景,对大跨径连续刚构桥梁主梁跨中下挠风险进行风险评估。采用专家调查法进行风险估测,确定风险发生概念和风险损失概念,评价风险等级、提出风险应对措施。     

逢石河特大桥主桥设计

逢石河特大桥是济源至邵原高速公路上的一座特大型桥梁,其主桥为(66+5×120+66)m七跨一联典型的山区高墩大跨长联连续刚构桥,主梁采用单箱单室截面.主墩均为矩形空心薄壁墩.为适应主梁变形,设计中减小边主墩墩身顺桥向尺寸;采取增大梁高并优化梁高变化规律、适当增大竖向预应力、改善主梁永存预应力分布状况以防止主梁腹板出现斜裂缝;预应力张拉时采用强度和龄期双控、适当加大主梁跨中预拱度以防止后期中跨跨中下挠过大;采用较小的边、中跨比以方便施工.     

非对称刚构-连续组合体系梁桥受力特性研究

为给非对称刚构-连续组合体系梁桥的设计与应用提供理论基础,以渝湘复线高速长头河特大桥主桥为背景,引入非对称比例系数研究不对称程度对非对称刚构-连续组合梁桥力学特性的影响,提出采用在连续墩处设置组合阻尼支承体系改善该体系梁桥连续墩处主梁在横向风荷载作用下受力不利的问题。保持该桥主跨跨径180 m不变,调整刚构侧和连续侧单侧主梁长度在主跨范围内的占比,采用MIDAS Civil软件建立10个不同非对称比例系数的刚构-连续组合体系梁桥有限元模型,分析不同模型在恒载、汽车荷载、温度荷载、收缩徐变等作用下的主梁内力和支座反力,以及组合阻尼支座不同水平等效刚度对主梁受力的影响。结果表明：非对称刚构-连续组合体系梁桥不对称程度对结构内力影响最大的荷载为收缩徐变;非对称比例系数m>0.2时需适当加大连续墩处主梁梁高、延长小边跨长度以减小非对称性的不利影响,m最大限值建议采用0.3;在连续墩处设置组合阻尼支承体系,利用阻尼位移使主梁协调变形,能有效降低横向风荷载引起的主梁弯矩和应力幅。     

大跨度连续刚构柔性拱组合结构受力效应分析

为研究大跨度连续刚构柔性拱组合结构受力效应,以宜万铁路宜昌长江大桥为背景,在总结该类结构体系特点的基础上,采用桥梁博士分析软件建立全桥平面有限元模型,对全桥桥面施加竖向均布荷载(二期恒载),分析拱梁内力、竖向荷载及跨中截面弯矩的分配;将该桥与孔跨组成及截面尺寸完全相同的连续刚构桥在恒、活载作用下的结构内力进行对比,分析组合结构的拱梁组合效应。分析结果表明:在竖向均布荷载作用下,连续刚构柔性拱组合结构跨中范围吊杆轴力增加较大;结构跨中截面总弯矩绝大部分已转化为拱肋压力与主梁拉力;与连续刚构相比,活载作用下,连续刚构柔性拱组合结构的主梁弯矩显著减小,结构刚度提高较大,柔性拱作用明显。     

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。     

大跨度连续刚构主梁下挠及箱梁裂缝成因分析

提出了对某主跨为245 m、存在主梁跨中下挠和箱梁裂缝等病害的连续刚构桥现有状况进行模拟计算的思路和方法,对大跨度连续刚构桥主梁下挠及箱梁裂缝成因进行了筛查分析,在此基础上提出了改造措施.     

连续钢构中跨合拢顶推力计算与试验

连续刚构合拢段施工时,由于合拢温度的差异和混凝土收缩徐变产生的影响,均会使主墩和主梁分别产生结构变位和次内力,为了抵消上述因素产生的影响,需要在合拢前对合拢段两端进行顶推施工。顶推施工的关键在于确定合理的顶推力及合拢顶推方案,本文以三跨连续刚构中跨合拢段施工为例,介绍了顶推力设计的原则,并建立了Midas有限元模型对合拢温差及混凝土收缩徐变产生的影响进行理论计算,然后再进行现场顶推力测试效果分析,为同类工程提供参考。     

基于三维坐标观测的大跨连续刚构桥主梁挠度监测与评估

基于高精度全站仪的三维坐标观测可实现对大跨连续刚构桥主梁挠度长期监测。文中根据国内几座大跨连续刚构桥运营下挠值统计结果,以累计变形量和变化速率为指标,提出了大跨连续刚构桥主梁挠度监测预警级别及应对措施;以大铁沟特大桥为例,采用基于高精度全站仪的三维坐标观测方法对其主梁挠度进行监测分析,评估了其运营状态。     

特大跨度连续刚构主梁下挠及箱梁裂缝成因分析

结合某主跨245m的连续刚构桥存在主梁跨中下挠和箱梁裂缝等病害,提出对大桥现有状况进行模拟计算的思路和方法,对大跨度连续刚构桥主梁下挠及箱梁裂缝成因进行筛查分析,并在此基础上提出了有效的改造措施。     

温度对预应力混凝土斜拉桥主梁挠度的影响及长期监测研究

挠度是桥梁健康监测中评价桥梁使用功能和安全性的重要指标之一,本文依托实际工程,通过建立远程控制与操纵的健康检测系统,针对温度作用中的季节温差、日照温差对预应力混凝土斜拉桥跨中挠度的影响开展研究工作,分析得出了季节温差是影响预应力混凝土斜拉桥主梁长期竖向变形的主要因素;扣除季节温差和收缩徐变等长期因素的影响,车辆荷载对主梁跨中下挠的影响大于日气温变化的结论。     

大跨PC连续刚构桥结构性能参数影响分析

目前大跨预应力混凝土(PC)连续刚构箱梁桥在运营过程中普遍存在梁体开裂和跨中下挠病害,至今无法有效解决.根据依托工程建立结构空间有限元分析模型,研究分析了纵向和竖向预应力损失、结构超重、混凝土加载龄期、跨中下挠等不利因素对大跨PC连续刚构桥工作性能和受力情况的影响,因而避免结构因上述因素而产生过量的开裂和下挠,并为完善此类桥梁的设计和施工方法提供依据.     

基于联合静动力修正的混凝土斜拉桥主梁挠度变化规律研究

针对混凝土斜拉桥服役期间主梁不断下挠的问题,该文基于修正模型分析大跨度混凝土斜拉桥服役期间主梁挠度变化规律。采用联合静动力的有限元模型修正方法,构造双目标优化问题,基于非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）求解,得到Pareto最优解集,从Pareto最优解集中找到协调最优解,从而实现有限元模型修正。模型修正后的静力位移和自振频率计算值与实测值吻合较好,能更好地反映结构的实际工作状态。在此基础上,结合主梁线形历年监测数据,分析不同徐变模式及拉索松弛效应等时变因素对主梁线形的影响,分析结果表明：采用CEB-FIP 2010徐变模式计算的挠度与实测挠度更加接近。中跨跨中下挠量最大,服役20年下挠量约为270 mm;主梁跨中挠度前5年平均增长率达33 mm/年,前5年挠度约占前40年的50%,后期主梁下挠趋于平缓。     

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。