大跨、長聯(lián)、矮墩連續(xù)梁橋結(jié)構(gòu)施工與運營階段穩(wěn)定性分析

本文利用空間有限元軟件并結(jié)合實際工程項目，對深水環(huán)境中大跨度預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋施工中最大懸臂階段的穩(wěn)定性進行了模擬分析。通過多工況的對比計算，分析闡明了影響該特定階段結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵荷載因素，同時提出了利于施工的一些建議。

對貴陽小關(guān)特大橋的穩(wěn)定性進行了詳細的計算,并采用對比的方式,在上部構(gòu)造剛度恒定以及墩高h不變的情況下,比較橋墩采用雙肢薄壁橋墩(即工程采用的橋墩方式)、單箱薄壁墩的穩(wěn)定性情況,得出了一些結(jié)論。

在高等級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、受力合理、施工工藝成熟等優(yōu)點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，對其進行穩(wěn)定性分析是必不可少的。

以天津—秦皇島客運專線斜跨鐵路100m連續(xù)梁施工為依托,結(jié)合有限元數(shù)值模擬和結(jié)構(gòu)力學(xué)計算方法,研究了該橋主跨臨時支座反力和連續(xù)梁抗不平衡彎矩、主墩0號段支架穩(wěn)定性,以及防護方案的比選。該結(jié)構(gòu)力學(xué)計算方法具有較好的現(xiàn)場實用性,避免了數(shù)值計算模型建立和復(fù)雜網(wǎng)格劃分,易被設(shè)計、施工人員掌握。計算結(jié)果表明,設(shè)計符合規(guī)范要求,現(xiàn)場施工安全,驗證了結(jié)構(gòu)力學(xué)計算模式的正確性。該研究成果為我國特大連續(xù)梁橋施工和防護提供了科學(xué)依據(jù),可為今后類似工程參考和借鑒。

以橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論為基礎(chǔ),以某高速公路高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋為例,利用有限元軟件midas分析了大跨高墩橋墩橫隔板設(shè)置、施工荷載等因素對施工階段穩(wěn)定的敏感性。分析表明,橋墩橫隔板間距大小對高墩大跨橋梁施工穩(wěn)定不是很敏感,而施工荷載對其比較敏感,故懸臂施工時應(yīng)特別注意施工荷載的平衡。其結(jié)論可為橋梁設(shè)計和施工提供一定的參考依據(jù)。

針對高墩大跨徑彎連續(xù)剛構(gòu)橋的穩(wěn)定性問題,以塢家塆大橋為例,基于midas/civil建立全橋有限元桿系模型,對其裸墩最高狀態(tài)、懸臂最大狀態(tài)以及成橋運營階段三個易于失穩(wěn)的主要階段各工況下穩(wěn)定性進行分析,計算不同曲率半徑、不同加載方式以及不同溫度效應(yīng)作用下的彎連續(xù)剛構(gòu)橋在成橋運營階段的穩(wěn)定系數(shù)。對不同情況下的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)形式對比分析,基于spss分析了各研究因素對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的敏感性。結(jié)果表明:裸墩最高階段,風荷載對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響很小;懸臂最大階段,縱橋向風荷載比橫橋向風荷載對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更不利;成橋運營階段,車輛偏外側(cè)行駛較車輛偏內(nèi)側(cè)行駛更不利于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是關(guān)系其安全與經(jīng)濟的主要問題之一，它與強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材料和薄壁結(jié)構(gòu)，使穩(wěn)定問題顯得比以往更為重要。

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)濟的主要問題之一，它與強度問題有著同等重要的意義，由于大跨度橋梁el益廣泛地采用高強材料和薄壁結(jié)構(gòu)，使穩(wěn)定問題顯得比以往更為重要。

為了探討隨機逆可靠度計算理論在連續(xù)梁橋懸臂施工狀態(tài)整體穩(wěn)定性中的應(yīng)用,采用1次2階矩法(改進的驗算點法)對其進行可靠性及相應(yīng)的反問題分析,討論連續(xù)梁橋懸臂施工傾覆穩(wěn)定性的可靠性及相關(guān)反問題的數(shù)值計算結(jié)果,并對計算結(jié)果進行分析。計算結(jié)果表明:逆可靠度分析理論對橋梁設(shè)計參數(shù)的選取具有很好的實踐指導(dǎo)作用和工程實用價值。

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)的理論計算公式.與軟件計算結(jié)果相比,二者吻合較好.

大跨高墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工穩(wěn)定性分析——高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋因高墩自身的力學(xué)特點，其穩(wěn)定問題日顯突出。本文對高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)進行施工階段的穩(wěn)定安全性分析，為同類橋型設(shè)計提供了參考依據(jù)。

高墩大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋因高墩自身的力學(xué)特點,其穩(wěn)定問題日顯突出。本文對高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)進行施工階段的穩(wěn)定安全性分析,為同類橋型設(shè)計提供了參考依據(jù)。

大跨高墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工穩(wěn)定性分析

對于高墩大跨橋梁,由于日益廣泛地采用高強材料和薄壁結(jié)構(gòu),因而穩(wěn)定問題也就更顯重要。文中介紹了穩(wěn)定問題的分類與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析的有限元理論。利用大型有限元軟件ansys對某大橋穩(wěn)定性進行了分析。

高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋的施工過程中,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問題變的尤為重要。以某連續(xù)剛構(gòu)橋為工程背景,對結(jié)構(gòu)在施工階段最高墩和最大懸臂狀態(tài)下的穩(wěn)定性進行了分析,分析結(jié)果表明該橋在施工過程中具有良好的穩(wěn)定性,得出相關(guān)結(jié)論以指導(dǎo)同類結(jié)構(gòu)施工。

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動穩(wěn)定性方面已進行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動內(nèi)力以及風荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響仍不是十分明確。隨著建設(shè)的需要,橋梁的跨度進一步增加,結(jié)構(gòu)的柔性、主塔的高度以及懸索的直徑也隨之增加,這些變化對于橋梁氣動穩(wěn)定性的影響日益成為一個重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響進行進一步的研究。

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動穩(wěn)定性方面已進行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動內(nèi)力以及風荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響仍不是十分明確。隨著建設(shè)的需要,橋梁的跨度進一步增加,結(jié)構(gòu)的柔性、主塔的高度以及懸索的直徑也隨之增加,這些變化對于橋梁氣動穩(wěn)定性的影響日益成為一個重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響進行進一步的研究。

采用有限元軟件midas/civil建立蒲山大橋空間有限元計算模型,分析了施工階段及成橋后的空間穩(wěn)定性。計算結(jié)果表明:蒲山大橋在施工階段的穩(wěn)定安全系數(shù)最小值為13.05,成橋后的第1階穩(wěn)定安全系數(shù)為12.37,橋梁穩(wěn)定性較好,所得結(jié)果可為同類橋梁設(shè)計和施工提供參考。

從我國連續(xù)剛構(gòu)高墩建筑現(xiàn)狀入手,分析了對高墩懸臂施工監(jiān)控和穩(wěn)定性分析的必要性。為了對高墩連續(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為例,通過對結(jié)構(gòu)變形、應(yīng)力特性進行監(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,結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能最差,順橋向風荷載對橋梁穩(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)。

結(jié)合木瓜溪大橋工程實例,以歐拉彈性理論為基礎(chǔ),利用空間有限元分析方法,對高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋懸臂施工階段進行空間穩(wěn)定性分析。通過對不同施工階段的穩(wěn)定性分析,以及對最大懸臂狀態(tài)下不同荷載工況下的穩(wěn)定性對比分析,得出了該類橋梁穩(wěn)定性分析簡單而有效的分析方法。

研究目的:高墩大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋懸澆施工中,最大懸臂狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。本文以牛角坪雙線特大橋為工程背景,考慮結(jié)構(gòu)的幾何非線性和材料非線性,對施工過程中的主墩及最大懸臂狀態(tài)進行了非線性屈曲分析,研究高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋施工階段穩(wěn)定性。研究結(jié)論:采用ansys有限元程序,建立了本橋最大懸臂狀態(tài)實體單元模型,綜合考慮了雙重非線性的影響,研究該橋最大懸臂狀態(tài)施工過程中可能出現(xiàn)的9種工況的施工穩(wěn)定性,研究結(jié)果表明,該橋主墩縱向彎曲剛度小于橫向彎曲剛度,墩相對較易發(fā)生縱向屈曲失穩(wěn),但穩(wěn)定特征值大,其主墩自體穩(wěn)定性及最大懸臂施工狀態(tài)施工穩(wěn)定性好,施工過程中結(jié)構(gòu)不會發(fā)生穩(wěn)定性破壞,對于工程實踐具有實際指導(dǎo)意義。

結(jié)合廣東高明大橋擴建工程主橋箱梁的合龍施工情況,介紹長聯(lián)多跨預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-連續(xù)梁橋的合龍方案選擇和合龍施工的技術(shù)特點