连续刚构桥施工控制及结构仿真分析
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
近二十年来,预应力混凝土连续刚构桥得到了很快发展。连续刚构桥梁墩固结,既保持了连续梁行车平顺舒适的优点,又保持了T型刚构不设支座减少养护工作量的优点。该桥型以强度高、线形明快、施工简便快捷、跨越能力强的优势在大跨度桥梁中得到了越来越广泛的应用。
     预应力混凝土连续刚构桥常常采用经济合理、方便快捷的悬臂现浇施工法。在悬臂施工过程中,桥梁结构受多种因素的影响,如混凝土的收缩、徐变、设计参数与实际数值的差异、施工误差、测量误差、温度变化等。在这些因素影响下,采用悬臂施工方法必然给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移的变化。为了保证桥梁施工质量和施工安全,确保连续梁桥成桥后的主梁线形和结构内力符合设计要求,使连续刚构桥的实际状态最大限度地趋近设计状态,桥梁施工控制是必不可少的环节和措施。
     本文以关口垭3号桥为工程背景,针对大跨度连续刚构桥的施工情况,以确保施工中结构线形与理想施工状态线形一致,内力、挠度均在允许误差范围之内为目的,结合实际,建立合理的计算分析模型模拟施工过程。研究施工预拱度控制的结构计算和误差调整方法,对该桥进行了施工过程的正装模拟计算,研究了采用悬臂拼装施工的大跨度预应力混凝土连续刚构桥的施工过程。
     本文采用桥梁通用有限元软件桥梁博士和MIDAS,结合该桥特点,运用有限单元法建立了平面杆系模型。阐述了混凝土收缩、徐变以及温度变化机理以及计算理论和方法。基于这些理论,研究了混凝土收缩、徐变以及温度变化在连续刚构桥施工控制中的影响。其结果已在关口垭3号桥施工控制中得到了应用,并对其它同类桥梁的施工控制有着参考价值。
In recent twenty years, with the fast development of prestressed concrete continues rigid frame bridge, which has a property of bond of beam and abutment, so not only maintain the advantage of comfort of continue girder, but also decrease maintenance cost because that there is no bearing of "T" beam. Continue rigid frame bridge is more and more widely used because of its high strength, lightful line type, convenient and fast construction, long-span ability.
     The prestressed concrete continuous rigid frame bridge often adopts the economical and reasonable segmental construction technique with cantilever installation. During the process of the balanced cantilever construction, the bridge structure is influenced by various factors, such as shrinkage, creep and temperature change of concrete, construction error, survey error, and so on. Such factors result in the complex change of the internal forces and displacements in the bridge. It is necessary to execute construction control effectively for bridge's construction, ensuring of smooth closing join at mid-span, meeting the need of design and keeping the ideal alignment after closing join.
     In this thesis, we base on the consruction control and monitor project of guan kou ya three bridge. In order to ensure the consistency of practical alignment of structure and ideal alignment, deflection and internal force within the allowable limit, we adopt reasonable computation to analyze the construction process in view of the practical construction of long-span continuous rigid frame bridge. The calculation of construction procedural is carried out, the analysis is made that the construction process of long span prestressed concrete continuous bridge constructed by cantilever erection method.
     The current finite element software DBRIDGE and MIDAS are adopted, according to the specific character of the bridge, the plane hanger finite element model is established by means of finite element method. This paper explain detailedly the concrete shrinkage, creep and temperature change mechanism, the calculation theories with methods. On the basis of these theories , the affection of the concrete shrinkage , creep and temperature change on the construction supervision is analyzed particularly, the results had been applied on the construction supervision of guan kou ya three Bridge and have the great value to the other similar bridge type.
引文
[1]强士中.桥梁工程(上、下册)[M].北京:高等教育出版社,2004.11
    [2]Status and developing trends of large-span prestressed concrete bridges with continuous rigid frame structure [C].Junsheng;Lou,Zhuanghong.Beijing Jianda Road and Bridge Consulting Co,China.2000
    [3]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计〔M].北京:人民交通出版社,2002
    [4]杜国华.桥梁结构分析[M].上海:同济大学出版社,1994
    [5]向中富.桥梁施工控制技术[M].北京:人民交通出版社,2001
    [6]王文涛.刚构一连续组合梁桥[M].北京:人民交通出版社,1995
    [7]部晓光,绍新鹏,万振江.刚架桥[M].北京:人民交通出版社,2000
    [8]刘作霖,徐兴玉等编著.预应力T型刚构桥[M].北京:人民交通出版社,1982
    [9]刘刚亮,王中文.《虎门大桥辅航道270m连续刚构桥悬嘴施工控制》.桥梁建设,2001.50
    [10]范立础.桥梁工程(上、下册).北京:人民交通出版社,1996
    [11]汤俊生.《预应力混凝土悬臂施工及发展》.桥梁建设,1993年02期
    [12]赵进峰.高墩大跨径弯连续刚构桥施工仿真分析及控制.河海大学硕士学位论文,2005
    [13]戴竞.大跨径桥梁桥型比较[J].公路,2000(4)
    [14]徐君兰.大跨度桥梁施工控制.北京:人民交通出版社,2000.8
    [15]邵容光.关于预应力混凝土连续梁(连续刚构)桥中的若干问题.南京:东南大学,2001.12
    [16]Maeda K,Otsuka A,Takano H.The design and construction of the Yokoha-ma Bay Bridge[A].Tokyo:Elsevier Science Publishers,1991
    [17]Mari Antonior,Valdes Manuel.Long-term behavior of continuous precast concrete girder bridge model[J].Journal of Bridge Engineering,2000,5(1)
    [18]Gaicedo J.M.Marulanda J.Thomson P.Dyke S.J.Monitoring of bridges to detect changes in structural health[J].Proceedings of the American Control Conference,2001,1
    [19]林元培.卡尔曼滤波法在斜拉桥施工中的应用.土木工程学报.1983,16(3)
    [20]李国平,刘健.大跨连续梁桥线形最优施工控制的理论与方法.华东公路,1992,(2)
    [21]李国平等.上海吴淞大桥结构状态施工控制技术.华东公路,1994,(2)
    [22]顾安邦.重庆黄花园嘉陵江大桥施工控制.桥梁学术讨论会论文集,1999
    [23]向木生.连续刚构桥梁施工控制.武汉理工大学学报.2002,24(6)
    [24]邬晓光,绍新鹏,万振江.刚架桥[M].北京:人民交通出版社,2000
    [25]程翔云.悬臂施工中的预拱度设置.公路,1995(7)
    [26]程翔云.桥粱理论与计算[M].北京:人民交通出版社,1990
    [27]王文淘.刚构-连续组合梁.北京:人民交通出版社,1995
    [28]范立础.世界预应力混凝土桥梁发展现状.预应力混凝土连续梁和刚构桥学术会议论文集,1995
    [29]马保林.高墩大跨连续刚构桥[M].北京:人民交通出版社,1996
    [30]顾安邦.大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制理论与方法.桥梁学术讨论会论文集,1999
    [31]项海帆.高等桥梁结构理论.北京:人民交通出版社,2001
    [32]范立础.预应力混凝土连续梁桥.北京:人民交通出版社,2001
    [33]阮欣,石雪飞.大跨径预应力混凝土梁桥施工控制的现状与展望[J].公路交通科技,2004,(11)
    [34]刘飞鹏.连续梁桥施工控制与ANSYS仿真分析.武汉理工大学硕 士学位论文.2006.5
    [35]白光耀.大跨度连续刚构桥的施工监控与结构仿真分析.广西大学硕士学位论文,2006.6
    [36]高维权.高墩大跨度连续刚构桥施工控制内容与方法[J].铁道勘察,2007,(01)
    [37]张明.论桥梁施工控制的内容和方法[J].科技资讯,2007,(17)
    [38]张亚凤.高墩大跨度连续钢构桥施工控制内容与方法研究[J].西部探矿工程,2006(10)
    [39]张治成,叶贵如.大跨度桥梁施工控制结构分析计算方法.浙江大学学报 2004.2
    [40]余志武,谈遂.预应力混凝土桥梁施工控制结构分析计算方法[J].铁道科学与工程学报,2006,(06)
    [41]李喜平,陆永青,杨德灿,何雄君.连续梁桥施工控制结构分析的可视化研究[J].公路交通技术,2004,(02)
    [42]中交第二公路勘查设计研究院.关口垭3号桥施工图设计说明.2004
    [43]中铁西南院监测中心.沪溶国道主干线湖北宜昌至恩施公路关口垭3号桥施工监控方案.2005.12
    [44]汪剑.大跨预应力混凝土连续梁桥施工控制研究及温度效应分析.湖南大学硕士学位论文,2003
    [45]刘来君.大跨径桥梁施工控制温度荷载[J].长安大学学报(自然科学版)
    [46]吴文阳.大跨径桥梁施工控制温度效应研究[J].科技资讯,2006,(02)
    [47]张元海,李乔.预应力混凝土连续箱梁桥的温度应力分析[J].土木工程学报,2006,(03)
    [48]刘兴法.混凝土结构的温度应力分析.北京:人民交通出版社,1991
    [49]王解军,李全林,卢向华.混凝土箱梁桥施工控制的温度效应 [J].公路,2003,(01)
    [50]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,2004.6
    [51]李志聪.大跨径连续刚构桥施工控制及收缩徐变效应分析.长安大学硕士学位论文,2004.6
    [52]曹宏.收缩徐变对PC连续刚构桥施工控制的影响的研究.长安大学硕士学位论文.2005.6
    [53]赵曼,王新敏,高静.预应力混凝土结构徐变效应的有限元分析[J].国防交通工程与技术,2004,(01)
    [54]晏育松.混凝土收缩、徐变的计算理论[J].科技广场,2007,(04)
    [55]高明桦,张志宽.混凝土的收缩徐变及长期荷载下的变形[J].山西建筑,2007,(23)
    [56]王佳,陶春来,严金海.混凝土的徐变理论及分析[J].山西建筑,2007,(02)
    [57]王跃西.混凝土收缩徐变对施工控制的影响[J].甘肃科技,2007,(01)
    [58]陈明宪,彭建新,颜东煌,陈常松.按龄期调整的有效弹性模量法分析混凝土收缩徐变[J].长沙交通学院学报,2004,(03)
    [59]颜东煌,田仲初,李学文,涂光亚.混凝土桥梁收缩徐变计算的有限元方法与应用[J].中国公路学报,2004,(02)
    [60]黄贤国.大跨桥梁收缩徐变效应研究[J].山西建筑,2007,(21)

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700