大跨雙薄壁高墩連續(xù)剛構(gòu)橋雙懸臂施工狀態(tài)非線性穩(wěn)定分析

研究目的:高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋懸澆施工中,保證最大懸臂狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。本文以山西省某高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋(90+168+90)m為工程背景,以其2號(hào)墩t構(gòu)最大懸臂狀態(tài)為分析對(duì)象,考慮掛籃正常工作及單側(cè)掛籃跌落兩類情況,對(duì)高墩線性和非線性穩(wěn)定進(jìn)行系統(tǒng)性研究。通過引入\"穩(wěn)定安全儲(chǔ)備系數(shù)\"的概念,對(duì)兩類穩(wěn)定問題及是否考慮箍筋約束作用對(duì)墩柱非線性穩(wěn)定性能的影響問題進(jìn)行對(duì)比分析。研究結(jié)論:(1)在主梁所承受的恒載中,對(duì)剛構(gòu)橋線性穩(wěn)定性起控制作用的是結(jié)構(gòu)自重;(2)風(fēng)荷載不影響結(jié)構(gòu)線性穩(wěn)定,但對(duì)結(jié)構(gòu)非線性穩(wěn)定有明顯影響;(3)對(duì)于高墩的穩(wěn)定性,仍可采用線性穩(wěn)定的分析方法和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn);(4)當(dāng)考慮墩柱截面箍筋的約束作用時(shí)仍可采用穩(wěn)定系數(shù)大于4~5的限值標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)不考慮墩柱截面箍筋的約束作用時(shí)可適當(dāng)提高穩(wěn)定系數(shù)限值;(5)該研究結(jié)果可為高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的設(shè)計(jì)和施工提供參考。

基于經(jīng)典彈性理論判別等截面柱在均布荷載及風(fēng)載作用下的一階失穩(wěn)模態(tài),然后根據(jù)有限元方法,應(yīng)用大型通用軟件ansys,對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋施工過程的高墩彈性穩(wěn)定進(jìn)行了分析,算得其失穩(wěn)模態(tài)、失穩(wěn)特征值以及臨界荷載,比較了2種方法的分析結(jié)果;并且對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋高墩的失穩(wěn)安全儲(chǔ)備給予一定建議。

高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂施工控制——以某高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂施工控制的具體實(shí)踐為例，介紹了施工控制過程中所采用的隨機(jī)最優(yōu)控制原理和方法，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模模型、目標(biāo)函數(shù)及物理模型，按確定性的最優(yōu)控制規(guī)律構(gòu)成閉環(huán)狀態(tài)反饋系統(tǒng)，對(duì)各施工階段進(jìn)行調(diào)整...

以某高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂施工控制的具體實(shí)踐為例,介紹了施工控制過程中所采用的隨機(jī)最優(yōu)控制原理和方法,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模模型、目標(biāo)函數(shù)及物理模型,按確定性的最優(yōu)控制規(guī)律構(gòu)成閉環(huán)狀態(tài)反饋系統(tǒng),對(duì)各施工階段進(jìn)行調(diào)整控制。

以非線性穩(wěn)定理論為基礎(chǔ),以高墩大跨徑彎橋懸臂施工階段的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性為研究對(duì)象,利用有限元法對(duì)其在懸臂施工階段荷載狀態(tài)各工況分別進(jìn)行考慮材料非線性和結(jié)構(gòu)大變形與材料非線性的雙非線性穩(wěn)定性分析,計(jì)算了不同工況、不同曲線圓心角、不同墩身長(zhǎng)細(xì)比、不同系梁個(gè)數(shù)的剛構(gòu)橋在懸臂施工階段非線性穩(wěn)定系數(shù)和懸臂端位移,對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析,歸納出高墩大跨徑彎橋懸臂施工階段非線性穩(wěn)定荷載系數(shù)和懸臂端位移與橋梁曲線圓心角、墩身長(zhǎng)細(xì)比及系梁個(gè)數(shù)的關(guān)系。結(jié)果顯示:非線性穩(wěn)定荷載約為特征值屈曲荷載的35%,彎橋曲線圓心角對(duì)非線性穩(wěn)定荷載系數(shù)和懸臂端位移的影響更為突出,多個(gè)系梁對(duì)懸臂施工的穩(wěn)定并非有利。

以主跨為200m的預(yù)應(yīng)力混凝土三跨連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)楣こ瘫尘?通過數(shù)值分析,討論了其動(dòng)力特性;給出了設(shè)計(jì)風(fēng)速范圍內(nèi)、兩種不同工況作用下,最大雙懸臂施工狀態(tài)主梁各控制截面的風(fēng)致內(nèi)力。

高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋非線性穩(wěn)定性分析——橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是關(guān)系其安全與經(jīng)濟(jì)的主要問題之一，它與強(qiáng)度問題有著同等重要的意義，由于大跨度橋梁el益廣泛地采用高強(qiáng)材料和薄壁結(jié)構(gòu)，使穩(wěn)定問題顯得比以往更為重要。

橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是關(guān)系其安全與經(jīng)濟(jì)的主要問題之一，它與強(qiáng)度問題有著同等重要的意義，由于大跨度橋梁日益廣泛地采用高強(qiáng)材料和薄壁結(jié)構(gòu)，使穩(wěn)定問題顯得比以往更為重要。

文章以赫章特大橋?yàn)楣こ瘫尘?以壓潰準(zhǔn)則為失穩(wěn)判定準(zhǔn)則,利用有限元ansys結(jié)構(gòu)分析軟件,對(duì)采用均布力和集中力兩種不同加載方式時(shí)的高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋進(jìn)行非線性穩(wěn)定計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明:(1)采用集中力加載方式的計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)際情況;(2)失穩(wěn)模態(tài)與風(fēng)荷載的作用方向有關(guān);(3)結(jié)構(gòu)塑性區(qū)域與施加的荷載方式和所施加的風(fēng)荷載有關(guān)。

從我國(guó)連續(xù)剛構(gòu)高墩建筑現(xiàn)狀入手,分析了對(duì)高墩懸臂施工監(jiān)控和穩(wěn)定性分析的必要性。為了對(duì)高墩連續(xù)剛構(gòu)施工監(jiān)控提供有利指導(dǎo),以山西省太佳高速公路黃河特大橋?yàn)槔?通過對(duì)結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力特性進(jìn)行監(jiān)控,得到高墩懸臂施工引起結(jié)構(gòu)撓度、應(yīng)力復(fù)雜變化的情況;并分析了高墩和懸臂在施工中的穩(wěn)定性特征,得出在最大懸臂時(shí),結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能最差,順橋向風(fēng)荷載對(duì)橋梁穩(wěn)定的影響大于橫橋方向,溫差引起結(jié)構(gòu)內(nèi)力變化,墩柱發(fā)生橫向和縱向偏轉(zhuǎn)。

應(yīng)用ansys有限元分析軟件,以beam44、link8與solid65單元分別模擬主梁、墩身鋼筋及混凝土,建立了高墩連續(xù)剛構(gòu)橋較精確的穩(wěn)定分析模型,計(jì)算得到了高墩最大懸臂施工狀態(tài)及成橋狀態(tài)的失穩(wěn)模態(tài)及特征值;考慮幾何與材料非線性,分析了高墩最大懸臂施工狀態(tài)的非線性穩(wěn)定,獲得了高墩的非線性穩(wěn)定安全系數(shù)。

指出薄壁高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋近幾年得到廣泛應(yīng)用,結(jié)合薄壁高墩自身的力學(xué)特點(diǎn),利用空間有限元法對(duì)其進(jìn)行施工階段的穩(wěn)定安全性分析,從而為同類橋型的設(shè)計(jì)積累經(jīng)驗(yàn)。

以穩(wěn)定性理論為基礎(chǔ),用能量法推導(dǎo)了線彈性情況下高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的高墩自體穩(wěn)定性、懸澆施工穩(wěn)定性和全橋穩(wěn)定性的穩(wěn)定系數(shù)的理論計(jì)算公式.與軟件計(jì)算結(jié)果相比,二者吻合較好.

高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋穩(wěn)定性分析

通過對(duì)某一高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂施工過程各階段的控制截面進(jìn)行理論分析與應(yīng)力測(cè)試,找出了施工過程中該橋受力控制截面的應(yīng)力變化規(guī)律,得出了有益的結(jié)論:可以用鋼弦式應(yīng)變計(jì)來監(jiān)測(cè)梁體的應(yīng)力變化,隨著懸臂施工的進(jìn)行其根部壓應(yīng)變?cè)絹碓酱蟮?可以為該類型橋梁的施工與設(shè)計(jì)提供參考。

考慮自重,風(fēng)載,基礎(chǔ)剛度和材料性能對(duì)大跨連續(xù)剛構(gòu)薄壁高墩施工階段的穩(wěn)定性的影響,提出可行的施工安全措施。

對(duì)高墩預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的主墩,在懸臂施工過程中,施工至最大懸臂狀態(tài)時(shí)為其在施工過程中的最不利狀態(tài)。本文結(jié)合實(shí)際工程,對(duì)單薄壁高墩連續(xù)剛構(gòu)橋在施工階段的各種最不利荷載組合下的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。

大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂施工控制分析——結(jié)合淡水河特大橋連續(xù)剛構(gòu)橋施工監(jiān)控實(shí)踐，介紹大跨連續(xù)剛構(gòu)橋箱梁施工撓度變形的成因分析、監(jiān)測(cè)的必要性、方法和精度、所采取的一些有效措施以及監(jiān)測(cè)的效果。該橋合龍段全部自然合龍，合龍誤差均在規(guī)范值2em的允許范圍之...

在高等級(jí)公路沿線地貌起伏大、山嶺重丘區(qū)等地，架設(shè)的高墩大跨橋梁日益增多，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋以其跨越能力大、整體性強(qiáng)、受力合理、施工工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)受到橋梁工程師的歡迎。而高墩連續(xù)剛構(gòu)橋多采用薄壁結(jié)構(gòu)，并且墩高、跨徑不斷加大，為確保橋梁的安全使用，對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性分析是必不可少的。

基于非線性穩(wěn)定理論,利用有限元法,對(duì)高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)彎橋在懸臂施工和營(yíng)運(yùn)全過程中進(jìn)行了特征值屈曲分析和考慮材料非線性大變形的穩(wěn)定分析;對(duì)不同曲線圓心角、墩身長(zhǎng)細(xì)比及考慮溫度變化引起側(cè)移的情況進(jìn)行非線性穩(wěn)定分析,歸納出高墩大跨徑彎橋在施工和營(yíng)運(yùn)階段的穩(wěn)定荷載系數(shù)與彎橋圓心角、墩身長(zhǎng)細(xì)比和溫度變化的關(guān)系。結(jié)果表明:懸臂施工階段是高墩大跨徑彎橋施工和營(yíng)運(yùn)全過程穩(wěn)定性的控制階段,彎橋在施工階段的非線性穩(wěn)定荷載系數(shù)為成橋狀態(tài)的63%;其非線性穩(wěn)定荷載約為特征值屈曲荷載的40%;營(yíng)運(yùn)階段墩身長(zhǎng)細(xì)比的影響更為突出;溫度變化對(duì)橋梁穩(wěn)定性影響甚微。

大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂施工控制研究——以狗耳峽特大橋?yàn)槔?，詳?xì)的介紹了大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂施工控制，最大限度地使實(shí)際的狀態(tài)(應(yīng)力與線形)與設(shè)計(jì)的相接近，為下節(jié)模板安裝提供數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)，確定下節(jié)段合適的模板標(biāo)高，保證了連續(xù)剛構(gòu)橋的順利施工。

文章編號(hào):100926825(2008)1120327202 大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂施工監(jiān)控方法 收稿日期:2007212212 作者簡(jiǎn)介:姚輝光(19742),男,中鐵二十三局集團(tuán)第一工程有限公司,山東日照　276800 姚輝光 摘　要:介紹了大跨度橋梁施工控制的影響因素、施工控制方法、施工控制原則及施工方法,并給出了工程實(shí)例的施工控 制結(jié)果,說明了施工控制的有效性,以確保設(shè)計(jì)的施工過程得以準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn),從而確保大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋的質(zhì)量。 關(guān)鍵詞:施工控制,標(biāo)高,線形 中圖分類號(hào):u445.46文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:a 　　大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)俑叽纬o定結(jié)構(gòu),所采用的施工方法和 安裝程序與成橋后的主梁線形和結(jié)構(gòu)恒載內(nèi)力有著密切的聯(lián)系。 在施工階段隨著橋梁結(jié)構(gòu)和荷載狀態(tài)的不斷變化,結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變 形隨之不斷發(fā)生變化。因此需對(duì)橋梁的每一施工階