高墩大跨连续刚构桥施工控制及其关键问题研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
预应力混凝土连续刚构桥是目前山区桥梁中应用最为广泛的桥型,上部结构的施工主要采用对称悬臂浇注施工方法。对于高墩大跨径连续刚构桥而言,由于在施工过程中受多种因素的影响,施工阶段结构的变形、截面的应力状态不仅关系到施工质量和施工安全,还直接影响到成桥线形与成桥的受力状态,因此,对大桥进行施工控制显得尤为重要。
     在对现有的国内外预应力混凝土连续刚构桥的特点和施工控制的理论及研究现状进行总结和分析的基础上,本文针对野三河特大桥挂篮悬臂施工的特点,结合大桥施工方案,采用前进分析法,利用有限元程序对施工过程进行了仿真计算,得到控制过程各个控制截面的内力和控制点的预抬值,制定施工控制的应力和线形控制文件;根据自适应控制法对野三河特大桥进行施工控制,将仿真计算结果和实测数据进行监测、分析、调整,使大桥施工在有序的控制之中。为该桥的顺利合拢和成桥后的线形、内力满足设计要求提供保障。
     野三河特大桥在施工过程中,受到了下游水电站施工爆破的影响,剧烈的爆破振动,梁体出现开裂现象,为了探讨开裂的原因,保证大桥质量,需要了解爆破对大桥的影响,为此,本文采用时程分析法对爆破影响进行计算分析。根据现场采集的振动参数,拟合不同炸药使用量下桥梁基础振动的典型加速度时程曲线,分施工期和成桥后两个阶段,建立有限元分析模型,对该桥在不同工况一致激励下的结构时程反应作了对比分析研究,为大桥施工安全、质量及水电站施工爆破炸药量的控制提供判断依据,也为同类桥梁施工控制提供一定的参考价值。
Prestressed concrete continuous rigid frame bridge, which mainly used symmetrical cantilever construction method, is a quite common bridge style in the mountains area. as the long-span continuous rigid frame bridge structure is concerned,the deformation, the cross-section of the stress and strain state in the construction phase have a direct impact on the bridge's line shape and the finish period of force state. therefore, the construction control on bridge is particularly important.
     Based on the analysis of the status quo in the current domestic and foreign continuous prestressed concrete rigid frame bridge construction and the summary of the control theory, in allusion to the characteristics of cantilever bridge construction in Yesanhe bridge,combined the bridge construction plan, this paper uses the Finite element program to simulate the real construction, then, gain each control section's internal force and pre-drive up value to establish control stress and line shape documents and institute detailed rules according to characteristics of Yesanhe bridge, analyze simulation results compared with the measured data to guarantee the line shape of the last stage and the internal force to meet the design requirements.
     During the construction process of Yesanhe bridge, due to the impact of intense burst in the construction of hydropower station, lying in downstream, this bridge has generated many cracks on the beam. We need to know the burst impact on the quality and safety of the bridgein the construction control, therefore, according to the acquisition of vibration parameters in the blasting locale, we establish typical acceleration-history curve in this paper,which reflect the bridge foundation's vibration under the different volum of explosives,then,divided the construction period and the finish period into two phases, set up a finite element analysis model and use comparative analysis method to analyze the history responses of the bridge in different work conditions. This paper provided the basis for the safety, quality in the bridge construction and the rendrock volume of blasting in hydropower station construction, also provide some reference value for the control of similar bridge construction.
引文
[1]马保林.高墩大跨连续刚构桥[M].北京:人民交通出版社,2001.
    [2]雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M].北京:人民交通出版社,2000.
    [3]杜国华.桥梁结构分析[M].同济大学出版,1994.
    [4]王文涛.刚构一连续组和梁桥[M].人民交通出版社,1997.
    [5]李坚,我国预应力混凝土连续梁桥的发展与工程实践,中国市政工程,1999:(4),14-21.
    [6]朱德强,邵嘉波,刘海峰,张军.预应力混凝土梁桥的发展,黑龙江交通科技,2001,(5),44-45.
    [7]邬晓光,邵新鹏,万振江.刚架桥[M].北京:人民交通出版社,2001.
    [8]金凤温.连续刚构桥的发展简述[J].黑龙江交通科技,2005,(7)
    [9]韩大章,华新.我国大跨桥梁建设成就及与世界先进水平的差距.现代交通技术.2005年第4期.
    [10]在建和己建世界十大跨径桥梁.安徽交通信息.2005,(8)
    [11]柳学发.大跨度连续刚构桥的应用和发展.铁道设计标准.1999年第1期
    [12]戴竞.大跨径桥梁桥型比较[J].2000公路(4):1-6.
    [13]范立础.桥梁工程(上册)[M],人民交通出版社,1988.
    [14]李廉琨.结构力学[M].高等教育出版社,1997.
    [15]朱德举,余哲.大跨度预应力刚构混凝土连续梁桥的高程控制.东北林业大学学报.2002,11.
    [16]向中富.桥梁施工控制技术[M].人民交通出版社.2001年5月.5-19 41-68205-225
    [17]李国平等.上海吴淞大桥结构状态施工控制技术,1994(2).
    [18]顾安邦,常英,乐云祥.重庆黄花园嘉陵江大桥施工控制,重庆交通学院学报,1999.18(4).
    [19]刘刚亮,王中文.虎门大桥辅航道270 m连续刚构桥悬臂施工控制.桥梁建设,2001(5).
    [20]张永水.大跨度预应力砼连续刚构桥施工误差调整的Kalman滤波法.重庆交通学院学报,2000.19(3)
    [21]徐君兰.大跨度桥梁施工控制[M].北京:人民交通出版社,2000.
    [22]H.S.Chiu.Long-Term Bridges,Journal of Deflection Control in Cantilever Engineering Mechanics,ASCE,122(6)Prestressed Concrete 1996
    [23]F.Sakai,A.isoe & A.Umeda.A new methodology for Control of Construction accuracy in Cable-Stayed Bridge.Proceedings of 3rd EASEC,Shanghai, China,1991
    [24]J.I Park,et al.Control System and Postprocessing in Erection of Composite Cable-stayed Bridge.Proceedings of Deauville Conference,Cable-Stayed Bridges and Suspension Bridges,1994
    [25]张正金.高墩大跨连续刚构桥的施工技术与过程控制:[硕士学位论文].上海:上海交通大学,2006,7
    [26]韩富庆。大跨度斜拉桥施工控制:[硕士学位论文].合肥:合肥工业大学,2002,3
    [27]张志新.大跨径预应力连续梁桥施工控制技术与应用:[硕士学位论文].西安:长安大学,2003,5
    [28]张建仁.现有混凝土桥梁结构基于时变可靠度的评估研究[D].北京:清华大学,2002.
    [29]中华人民共和国交通部.JTJD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].北京:人民交通出版社,2004
    [30]胡狄.预应力混凝土桥梁徐变效应分析[D].长沙:中南大学,2003:1-11.
    [31]姚昌荣.大跨度桥梁的施工控制理论与实践[D].成都:西南交通大学,2004
    [32]林智敏.大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制研究:[硕士学位论文].成都:西南交通大学,2005,5
    [33]王鹏.大跨径预应力连续梁桥施工控制研究:[硕士学位论文].武汉:武汉理工大学,2007,5
    [34]葛耀君.分段施工桥梁分析与控制[M].北京:人民交通出版社,2002
    [35]贺拴海.桥梁结构理论与计算方法[M].北京:人民交通出版社,2003
    [36]杜蓬娟.混凝土斜拉桥施工过程控制理论研究[D].大连:大连理工大学,2003
    [37]徐岳.大跨径PC连续刚构桥设计参数优化与施工控制技术研究[D].西安:长安大学,2001年
    [38]张金树.大跨径连续刚构桥施工计算和控制[D].西安:长安大学,2005年
    [39]项海帆.高等桥梁结构理论[M].北京:人民交通出版社,2001.
    [40]李传习,夏桂云.大跨度桥梁结构计算理论[M].人民交通出版社.2002年6月.
    [41]朱伯芳.有限单元法原理与应用[M].中国水利水电出版社.1979年8月.
    [42]任峤.连续梁桥的施工控制理论及其工程应用:[硕士学位论文].武汉:武汉理工大学,2006,4
    [43]中华人民共和国交通部.JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范[S].北京:人民交通出版社,2000
    [44]常英.卡尔曼滤波法在预应力连续刚构桥施工控制中的应用:[硕士学位论文].重庆:重庆交通学院,1999
    [45]邓聚龙.灰色理论基本方法[M].华中科技大学出版社,1987
    [46]张观树.螺丝岭柳江特大桥施工仿真计算及施工监控研究:[硕士学位论文].南宁:广西大学,2006,4
    [47]林家浩,张亚辉等.大跨度结构抗震分析方法及近期进展.力学进展,Vol.31(3):350-360
    [48]谢旭.桥梁结构地震响应分析与抗震设计[M].人民交通出版社,2006年
    [49]王勖成.有限单元法[M].清华大学出版社,2002年
    [50]范立础等.桥梁抗震[M].同济大学出版社,1997年
    [51]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.
    [52]克拉夫,彭津.结构力学[M].北京:科学出版社,1983年
    [53]钟万勰.计算结构力学与最优控制[M].大连:大连理工大学出版社,1993.
    [54]钟万勰.结构动力方程的精细时程积分法.大连理工大学学报,34(2),1994.
    [55]Lin J H,Sun D K,Sun Y,Williams F W.Structural responses tonon-uniformly modulated evolutionary random seismic excitations.Communications in Numerical Methods in Engineering,1997(13).
    [56]P.Leger,I.M.Ide,P.Paultre.Multiple-support Seismic analysis ofLarge Structures.Computers & Structures,1990,Vol.34:1153-1158
    [57]武汉大学水利水电学院.野三河特大桥现场爆破振动监测数据报告[R].2007
    [58]范立础.大跨度桥梁抗震设计[M].上海:同济大学出版社,2001.