15高墩大跨连续刚构桥及其双肢薄壁高墩计算分析 李圣慧
浅析高墩多跨连续刚构受力分析
浅析高墩多跨连续刚构受力分析引言:连续刚构梁多用于大跨径高墩结构桥梁，即利用高墩的柔度形成摆动式支承体系来适应由预应力、荷载、混凝土收缩徐变和温度变化索产生的纵向位移。
其优点是结构刚度好，行车平顺性好，养护简易，能大量减少大型桥梁支座及桥墩、基础工程的材料用量，并且墩身固结有利于悬臂施工，无需墩梁连接形式的体系转换，抗震性能好，不需设置专用抗震支座。
连续刚构桥目前在我国发展较快，适应范围较广，本文结合山区高速公路一座四跨连续刚构桥，简要介绍下多跨连续刚构桥上部构造和高墩的受力分析。
关键词：多跨连续刚构，受力分析，高墩1、工程概况1.1 、总体布置桥区属构造溶蚀侵蚀低山峰丛地貌区，斜坡沟谷地形。
桥轴线经过段地面标高在470.0～600.0m之间，相对高差约130m。
桥梁跨越国道G209和“U”型谷地。
主桥采用（65+2×120+65）m四跨预应力混凝土连续刚构箱梁跨越该河谷。
图1 主桥方案1.2 、上部构造箱梁根部高度7.0m，跨中高度2.5m，箱梁高度以及箱梁底板厚度按2.0次抛物线变化。
箱梁腹板根部厚70cm，跨中厚50cm，箱梁腹板厚度从根部至跨中分两个直线段变化。
图2 主梁横断面图1.3 、下部构造主桥桥墩墩身采用双肢变截面矩形空心墩，肢间净距3m，纵向每墩双肢外侧不放坡，横向从上向下均按100：1放坡。
主墩承台厚4.5m，基础采用桩径2.5m 的钻（挖）孔灌注桩，基桩按纵向三排、横向两排布置，单线每墩共6根桩。
图3 主墩结构图2、计算过程2.1 、计算模型结构静力计算分析采用平面杆系理论，采用《桥梁静力线性计算程序QJX》进行计算。
结构离散图如下：图4 结构离散图2.2 、计算工况及组合2.2.1 永久作用1、一期恒载混凝土容重为2.625t/m3，程序自动计入自重，横梁以集中力形式计入。
2、二期恒载(桥宽12.0m)二期恒载共：6.0t/m预加力：预应力钢绞线采用公称直径Фs15.2mm低松弛钢绞线。
高墩大跨长联连续刚构桥设计分析
高墩大跨长联连续刚构桥设计分析摘要：黑峪口黄河特大桥主桥为（71+5×128+71）m七跨一联的高墩大跨度连续刚构桥。
高墩、大跨、长联是该桥的特点，也是该桥设计的难点，本文将通过对该桥的计算分析，总结该类桥型设计过程中的关键问题，为同类型该类桥梁设计提供参考。
关键词连续刚构；高墩；大跨；长联；桥梁设计1 工程概况兴县黑峪口黄河特大桥为静乐丰润至兴县黑峪口高速公路上的一座大型桥梁，也是该项目的关键性控制工程。
其主桥采用（71+5×128+71）m预应力混凝土连续刚构箱梁，下部主墩采用双肢薄壁空心墩，最大墩高81m。
桥梁跨黄河属河谷区，地形起伏较大。
桥址区上覆第四系全新统冲积层（Q4al），第四系上更新统风积层（Q3eol），下伏基岩为三叠系中统二马营组下段（T2z2）泥岩、砂岩。
2 主要技术标准1）设计等级：双向四车道高速公路。
2）设计行车速度：80km/h。
3）桥面宽度：2×（0.5+11.5+0.5）m。
4）设计荷载等级：公路 -Ⅰ级。
5）通航标准：规划Ⅳ级内河航道。
6）地震：基本烈度Ⅵ度，峰值加速度0.05g。
图1 黑峪口黄河特大桥桥型总体布置/m3 结构设计3.1 主桥上部结构设计1）上部主要尺寸箱梁采用单箱单室直腹板断面，顶板宽12.5m，底板宽6.5m，单侧悬臂长度3m。
箱梁根部梁高为8m，合拢段梁高为3m，梁底下缘按1.8次抛物线变化。
0号块底板厚度为120cm，各梁段底板厚从悬臂根部至悬浇最大悬臂由100～32cm按1.8次抛物线变化，合拢段底板厚为32cm。
箱梁顶板厚度0号块梁段至2号块梁段顶板厚度由80cm变化到30cm，其余梁段顶板厚均为30cm。
箱梁腹板厚度0号块为90厘米，其余梁段根据受力分70/60/50cm渐变。
典型横断面见图2所示。
图2 主梁横断面构造/cm2）预应力钢束布置箱梁仅在0号块位置采用三向预应力体系，其余位置仅布置纵向及竖向预应力。
高墩大跨连续刚构桥的设计及关键技术研究
均 为双 端 张 拉 ， 采用 Ｏ Ｖ Ｍ 系 列 锚 具 。竖 向预 应 力 采
用＋ ２ ５ ｍｍ Ｐ Ｓ Ｂ ８ ３ ０精 轧 螺 纹 钢 筋 ， 抗 拉 强 度 标 准 值
＝
８ ３ ０ ＭＰ ａ ， 均 为单 端张 拉 ， 采用 Ｊ Ｌ Ｍ一 ２ ５型锚 具 。主
梁纵 向预应力 钢束 布置 见 图 拉控制 应力 为 １ ３ ０ ２ ＭＰ ａ ； 腹 板纵 向下 弯钢 束采 用 １ ２ — ７ ， ４ ５钢 绞线 ， 锚下 张拉 控制 应
２ ０ １ ５年 第 ６期
徐
斌： 高 墩 大 跨 连 续 刚 构 桥 的 设 计 及 关 键 技 术 研 究
图３ １ ／ ２主 梁 纵 向预 应 力 钢 束 布置 （ 单位 ： ｅ ｍ）
中中支点顶 板束 锚下 张拉控 制应 力为 １ ２ ０ ９ ＭＰ ａ ， 边跨
主梁 采用 预应力 混 凝 土 连续 箱 梁 结 构 ， 计 算跨 度
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５ － ０ ３ － ０ ５ ； 修 回 日期 ： ２ ０ １ ５ — ０ ４ － ０ ８ 作者简介 ： 徐斌（ １ ９ ８ ２ ～ ） ， 男， 江苏宿迁人 ， 工程师。
力为 １ ３ ０ ２ ＭＰ ａ ； 边跨 底 板纵 向钢 束 采 用 １ ２ － ７ ＋ ５钢 绞 线， 锚 下 张拉控 制应力 为 １ ２ ６ ４ ． ８ ＭＰ ａ ； 中跨 底 板 纵
向钢束 采 用 １ ５ － ７ ＋ ５钢 绞 线 ， 锚 下 张 拉 控 制 应 力 为 １ ３ ０ ２ ＭＰ ａ 。钢绞 线抗 拉 强 度 标 准 值 ＝１ ８ ６ ０ ＭＰ ａ ，
摘要 ： 依托 兰州至合作 铁路 泄湖峡 大夏 河特 大桥 主桥 （ ５ ４＋９ ０＋５ ４ ） ｍ连续刚构， 采 用有 限 元 方 法建 模 计算， 对 全桥 结构动 力特性 、 抗震 性 能进 行 了研 究 ， 并从 主 梁抗 裂措 施 、 主 墩 不 等 高对 于梁 部 内力的 影 响、 主墩墩 身 内力调整 三 个方 面详细论 述 了单线 高墩 大跨 连 续刚构 设计 关键技 术 。分析 结果表 明 ： 罕遇
铁路高墩大跨连续刚构双肢薄壁墩设计关键技术研究
铁路高墩大跨连续刚构双肢薄壁墩设计关键技术研究王树旺【摘要】Based on the newly-built continuous rigid frame bridge project of Songjiazhuangchuan extra-long bridge with a main bridge of(60+2í100+60) m on Heshun-Xingtai Railway, this paper fully verifies its scheme selection in perspective of bridge type and pier type, analyzes the key techniques for rigid frame design such as reasonable size of pier body, rigidity, dynamic property, jacking force, construction and bridge stability, summarizes a complete set of comprehensive and practical design concept and method, addresses the characteristics and applications of double-leg and thin-wall piers.%结合新建和邢铁路宋家庄川特大桥主桥(60+2×100+60) m 连续刚构工程，从桥式方案比选到墩形选择进行充分论证，对控制刚构设计的墩身合理尺寸、刚度、动力特性、对顶力、施工及成桥状态稳定等关键技术进行计算分析，总结一套较完整、切实可行的设计思路和方法，阐述双肢薄壁墩的特点及应用范围。
【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】4页(P81-84)【关键词】铁路桥;连续刚构;双肢薄壁;对顶力;刚度;动力特性;稳定【作者】王树旺【作者单位】中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 102600【正文语种】中文【中图分类】U443.22目前，高墩大跨连续刚构因其受力好、无支座、施工技术成熟、行车顺畅且适应性强等优点在普铁、客运专线及高铁桥梁跨越高山深谷、河流灌渠时得到广泛应用，并朝轻质、高强及新型组合结构方向发展。
大跨度连续刚构桥双薄壁墩设计参数分析
大跨度连续刚构桥双薄壁墩设计参数分析摘要：采用有限元分析软件，以某大跨度连续刚构桥为例，通过不同双薄壁墩间距，对主梁关键截面的应力和位移、结构自振频率的影响、结构稳定性进行了比较分析，分析结果可为该类桥的设计提供参考。
关键词：连续刚构；双薄壁墩肢距；数值分析Abstract：In order to study the effect of stress and deformation of the beam, the natural frequency of the structure, and the structural stability under different double-thin-wall distance, a long span continuous rigid frame bridge were analyzed by finite element procedure. The results of analysis and study in the paper may serve as reference to the construction and design of similar bridges.Key words：continuous rigid frame bridge；double-thin-wall distance；analysis1 引言开展大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计参数的研究对此类桥梁建设具有重大意义[1]。
在双薄壁墩连续刚构桥设计中，如何合理地选择双薄壁墩的肢距是一个关键的问题，凭借经验或类比试算来决定肢距，具有一定的片面性。
本文将对某大跨度连续刚构桥双薄壁墩采用不同间距，研究其主梁关键截面的应力和位移、结构自振频率的影响、结构稳定性，为此类桥梁的建设、设计提供参考。
2 工程概况某正在兴建的某上横跨岷江的一座大桥，主桥为(130.5+235+130.5)m预应力混凝土连续刚构桥。
系梁对双肢薄壁高墩抗震性能影响分析
石家庄铁道大学学报(自然科学版)
Vol.31 No.1
2018年3月 JournalofShijiazhuangTiedaoUniversity(NaturalScienceEdition) Mar.2018
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系梁对双肢薄壁高墩抗震性能影响分析
段树金, 李亚峰, 李 勇, 王 彬
(石家庄铁道大学 土木工程学院,河北 石家庄 050043)
摘要:双肢薄壁桥墩是连续刚构桥采用较多的桥墩形式,超过40 m 的高墩纵桥向抗弯刚度 一般较小,故工程设计中一般采用设置系梁的形式来降低桥墩计算高度,改善高墩 的 受 力 特 性。 本文以一座典型的高墩大跨连续刚 构 桥 双 肢 薄 壁 高 墩 为 工 程 背 景,利 用 ABAQUS 建 立 精 细 化 有限元模型,分析系梁纵筋配筋率、配 箍 率、系 梁 桥 墩 的 刚 度 比 及 系 梁 设 置 数 量 对 高 墩 抗 震 性 能的影响。研究结果表明:系梁设置数量和系梁 桥墩刚度比对高墩滞回 性 能 影 响 较 大,系 梁 配 筋 率 、配 箍 率 影 响 较 小 。
高墩大跨连续刚构梁桥快速施工
高墩大跨连续梁桥快速施工工法一、前言随着桥梁技术的快速发展，我国在高墩大跨连续刚构梁桥施工技术方面有成熟的经验。
但在实际的施工过程中，施工工期、施工环境、自然条件、以及其他不可预见因素影响施工。
在各种不利的条件影响下，施工单位的施工组织能力、施工方案的选择、机械设备的投入，是施工任务的关键因素。
李子沟特大桥集“深基、群桩、高敦、、大跨、刚构——连续组合梁结构”为一体，建筑高度，砼圬工万m3。
因各种因素的影响工期滞后11个月，常年大风、夏季暴雨、冬季天气寒冷，大雾、大雨、冰冻等不良气候条件也是影响大桥施工的重要因素。
经过合理安排，精心组织施工，加大投入以及全体参战人员的努力，克服诸多不利因素给工期带来的影响，自1999年3月份主体工程正式开工至2000年9月份大桥全部和拢，实际施工时间为17个月，不但将延误的10个月工期全部抢回，还比计划工期提前两个月完成。
:二、工法特点1、施工组织合理，保证措施得力。
2、缆索吊、塔吊、液压翻升模板、走行挂篮等大型机械设备配套设置，为工程的快速施工提供了必要保证。
3、多层立体交叉作业，满空间施工。
三、适用范围本工法适用于铁路和公路单双线高墩大跨连续梁桥施工，尤其在施工工期短、砼圬工量大、施工条件恶劣的条件下，施工效果更加明显。
四、梁桥快速施工的保证措施（一）、配套的机械设备|大型设备的配套使用，不仅减少劳动强度，降低了高空作业的难度，为确保大桥快速施工提供了重要保障。
针对大跨刚构梁桥施工特点的设备主要有：大跨度缆索吊（用于砼灌注、材料运输）、液压自升翻版模设备（高墩施工）、走行挂蓝（连续梁施工）。
1、大跨度缆索吊缆索吊车的高墩大跨度桥梁常用的运输设备，因地制宜的架设不受地形的限制，尤其对山区深谷的桥梁施工，其优越性非常显著。
（1）、结构组成缆索吊跨度700米，由两组起重运输机构组成，每套机构承重钢丝绳为3根，起重钢丝绳1根，行走牵引钢丝绳2根；卷扬机3台（其中由2台实现小车的行走牵引，1台实现吊钩升降），钢索、天车、钓钩、塔架、卷扬机、导向滑轮、地锚组成。
高墩大跨径连续刚构桥设计与计算分析
高墩大跨径连续刚构桥设计与计算分析作者：吴少亮江名宝来源：《科技创新与应用》2014年第08期摘要：依托高山峡谷高墩大跨径连续刚构桥实际工程案例，介绍该桥的工程概况、总体设计、结构设计、计算分析，并对关键技术问题给出对策措施。
关键词：高墩；大跨径；连续刚构桥；桥梁设计引言本桥是山区高速公路上的一座高墩连续刚构桥，主桥上部构造为85m+3×160m+85m连续刚构，主墩最高达104.5m，是山区桥梁跨径较大、墩高较高的曲线不对称连续刚构桥。
图1 主跨布置示意图桥位区为高山峡谷地貌，桥位区地形起伏较大，两岸桥台均位于山体斜坡上。
大桥两岸山坡上第四系覆盖层较薄，强-弱风化基岩埋藏较浅。
本区属温带大陆性季风性气候，年平均气温14.3°C，极端最低气温-20℃°C，极端最高气温43.3°C。
1 技术标准（1）设计车速：80km/h；（2）设计荷载：1.3倍公路-I级；（3）桥梁宽度：本桥为分离式双幅桥，单幅桥宽12.25m，组成为0.5m（防撞护栏）+11.25m（行车道）+0.5m（防撞护栏）；（4）设计水位：SW1/300=407.788m；（5）地震基本烈度：地震动峰值加速度0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35S；（6）基本风速：根据抗风设计规范设计基准风速22.9m/s。
2 总体设计大桥跨越典型的V型山谷，路线与谷底高差达140多米，桥梁规模大、设计复杂。
高墩连续刚构桥以其造价经济、施浇工工艺成熟、养护费用较少，在此具有比较明显的竞争优势，从经济性和施工方便考虑，主桥推荐采用160m桥跨方案。
同时，由于主桥边跨过渡墩较高，为避免边跨现浇段支架式施工，尽量减小边跨现浇段的长度，以适应导梁或托架式施工，边跨与主跨的比值以边墩不出现拉力为原则采用偏小的0.53。
故主桥桥跨布置设计为85m+160m+85m。
3 结构设计3.1 上部结构大桥上部构造采用85m+160m+85m预应力混凝土连续刚构箱梁，为单箱单室箱形截面。
高墩大跨连续刚构桥及其双肢薄壁高墩计算分析
［】 ２ 赵华． 湖州 西 山漾 大桥 方案 设计【 ．６年 全周桥 梁学 术会议 论 Ａ】 ０ 文 集［ 】 京： 民交 通出版 社． ｃ． 北 人 ［］ ３和丕壮 ． 梁美学 ［ ． 京： 民交 通 出版 丰 桥 Ｍ］ 北 人 十．
中距 与稳 定性 的关 系。 关键 词 ： 连续 刚构桥 ； 肢薄 壁高墩 ； 理桥 型 ； 用性 ； 双 合 适 刚度计算 ； 理刚 度与稳 定性 合
中 图 分 类 号 ： ４ ８２ 文 献 标 识 码 ： Ｕ ４ ．３ Ａ 文 章 编 号 ： ０９ ７ ｌ （ ０ ７）５ ０ ６ — ４ １０ — ７ ６ ２０ ０ — ｌ０ ０
另 一 种 选 择 是 拱 桥 。 桥 的施 工 工 序 复 杂 ， 拱 工 期 相对较 长 ， 不易 适应 斜 、 、 的几何 线形 ， 且 弯 坡 桥 面 伸 缩 缝 多 ，采用 大跨 时施 工 成 熟 度 不 及 大 跨 线路灯为依托 ， 以下 部 桥 墩 夜 景 照 明 为 底 景 ， 既体 现 夜 景 照 明 的 整体 性 ， 突 出主 桥 的 庄 重 。 主桥 又 以 体和索塔 （ 肋 、 索 ） 点 ， 全线路 灯为线 ， 拱 吊 为 以 点 线 相 连 ， 成 珍 珠 项 链 般 的效 果 。 构
有 序 、 静结 合 ， 一 协 调 。 动 统 在 布 局 上 以 主桥 桥 体 为 夜 景 照 明 重 点 ， 以全
效结合才能创造 出更加优秀 的作 品，达到结构 与 功 能 、 型 与 艺术 、 观 与 环境 的有 机 结 合 。 造 景
参 考 文 献 ｉ】 洪 飞 ． 梁 建 筑 美 学 【 ． 京 ： 民 交 通 Ｉ 版 社 ． １盛 桥 Ｍ】 北 人 ｛ Ｊ
摘 要 ： 该文结 合 山区 、 黄土地 区合 理桥 型的选 择 ， 收集 ＿罔内外具 代表 性的 高墩大 跨连续 刚构 桥下 部结构 的数 据资料 ， 『 提 ｝ 了 双肢薄 壁墩 刚度 更 精确 的 汁算 网 式 ， Ｈ 推导 了计 人几 何非 线性 的墩 顶水 平 位移 计算 公式 、 身合 理 刚度 ， 墩 并讨 论 了双 肢
连续刚构桥双薄壁高墩稳定性试析
连续刚构桥双薄壁高墩稳定性试析连续刚构桥因其结构连续、跨越能力大、伸缩装置少、行车舒适等优点，在公路和城市桥梁中应用广泛。
其桥墩两端固结，为超静定结构，主梁温变和收缩、徐变等因素会使墩顶产生水平位移，影响桥墩受力和稳定性，墩高越高柔性越大其影响越明显。
因此连续刚构桥高墩的稳定性对桥梁施工及使用阶段的安全性产生重要影响，然而仅靠增加桥墩截面尺寸和刚度对稳定性的提高作用较小且很不经济，本文以增设墩间系梁的方法提高双薄壁墩稳定性，旨在总结系梁对高墩稳定性的影响规律。
1工程概况某预应力混凝土连续刚构桥主桥为75m+140m+75m三跨预应力混凝土连续刚构桥，主梁为单箱单室截面，采用C55预应力混凝土箱梁。
主墩采用空心双薄壁墩，墩高分别为80m和70m，桥墩截面尺寸为6.5m（横桥向）×3.0m（顺桥向），横桥向壁厚1.0m，纵桥向壁厚0.6m，墩顶设4.0m实心段，墩底设3.0m 实心段。
2弹性稳定性分析在施工阶段双薄壁墩最大悬臂状态时，结构易发生侧移。
而当悬臂端合攏后，结构的整体稳定性大大提高，因此选取双薄壁墩最大悬臂状态分析结构稳定性。
用ANSYS建立双薄壁墩最大悬臂状态模型，桥墩混凝土弹性模量为，混凝土泊松比取0.3，桥梁结构材料密度为26KN/m³，并以此模型基础建立多种墩高的双薄壁墩最大悬臂状态模型。
分析在自重（包含二期恒载）作用下双薄壁墩的一阶屈曲稳定，有限元模型如图3.1所示。
双薄壁的一阶屈曲特征值随墩高的增加而降低，失稳模态均表现为顺桥向失稳。
当墩高超过140m时，屈曲特征值小于4，无法满足工程需要，需要采取适当的结构优化措施。
双薄壁墩的稳定性有多种影响因素，如截面形式、壁厚、双肢间距等。
但均对墩高较高的双薄壁墩影响效果不明显，且不经济。
选取墩高80m最大悬臂状态，顺桥向设置系梁采用宽6.5m、高1m的矩形截面。
增加系梁位置如图3.2所示。
3系梁设置位置分析表明：在1/2-2/3墩高处设一道系梁对一阶屈曲特征值提高较明显，因此在此区间内加设一道系梁对桥墩刚度贡献较大。
高墩大跨连续刚构桥稳定性研究分析
（3）桩基础单柱式桥墩（上部结构未合龙时）。 图 3 为单柱式墩，桩基础。可以是单排桩，也可以是多 排桩。墩柱临界荷载计算应考虑桩基础的影响。按线弹 性稳定理论，可得墩柱的临界荷载为：
式（26）中：lo 为承台底面向下至地面的距离；ξ 为系数，钻孔灌注桩 ；A 为单桩入土部分平均截面 积；Ao 为端承桩桩底截面积，按桥规规定计算；h 为嵌 岩桩为地面至嵌岩面的距离；非嵌岩桩为地面至桩端距 离；Co 为桩底地基竖向抗力系数，按桥规规定取值， Co=mo·h。
（2）墩底固结的双肢薄壁桥墩（上部结构未合龙时）。 第一种计算方法，墩顶线弹性理论公式近似计算临界力 Pcr：
（8）
式中：β 为墩身有效长度系数。可通过求解下列稳 定方程获得 μ。
（9）
（10）
式中：C 为墩身水平抗推刚度，可在图 2 上的 A 点
施加水平力 F，用平面杆系程序可算出 A 点的水平位移
（6）
式中：H 为墩身高度；q 为墩身自重沿高度 H 的分 布荷载；E 为墩身砼弹性模量；I 为墩身截面惯性矩， 一般按顺桥向计算。
大悬臂状态时，主梁的全部自重、施工临时荷载（含 挂篮等）之和为 Pmax，则稳定安全系数为：
＞4～5
（7）
式（6）表明，Pcr 与大悬臂状态时墩身所受的不平 衡弯矩 M 无关，Pcr 偏大，只是一种近似计算，请参阅图 1。
需采用有限元用电脑完成分析计算。 （4）双重非线性（同时考虑几何非线性与材料非
线性的效应）平衡方程：
（5） 式中：[Ko] 为小位移弹塑性刚度矩阵；[KL] 为大位 移弹塑性刚度矩阵。其余符号含义同式（2）。式（5） 需采用有限元软件求解。 1.2 连续刚构桥高墩稳定性近似计算 （1）墩底固结的单柱式桥墩（上部结构未合龙前）。 连续刚构桥施工中主梁未合龙前，墩底固结的单柱桥墩 的临界力可按线弹性理论公式近似计算。临界荷载：
大跨连续刚构桥双肢薄壁高墩模型试验研究
大跨连续刚构桥双肢薄壁高墩模型试验研究西部地区,由于受到地形条件的限制,公路桥梁须跨越陡峭的峡谷,双肢薄壁高墩大跨连续刚构桥是深沟等复杂地形条件下的理想桥型。
目前,国内外学者对大跨连续刚构桥开展了大量的研究,研究成果相对成熟,但对大跨连续刚构桥双肢薄壁高墩的拟静力性能和抗推极限承载力的研究相对较少。
本文以张家界太极溪特大桥主桥施工监控为工程背景,以12#墩为研究对象,设计制作1:16的缩尺模型,对双肢薄壁高墩的拟静力性能和抗推极限承载力进行试验研究。
其主要内容如下:(1)以结构模型试验基本理论为基础,根据量纲分析法推导出集中荷载作用下,模型与原型相似的应力、应变、位移相似关系。
以张家界太极溪特大桥主桥12#墩为研究对象制作试验模型。
并根据试验目的设计试验加载方案、试验荷载工况,以及测试断面、测点布置和测试方案。
(2)利用有限元分析软件MIDAS/CIVIL2016对实桥进行有限元分析,得出实桥墩在不同工况作用下墩底截面、墩横系梁截面的应变理论值,墩顶截面的位移理论值,所得到的应变理论值和位移理论值与施工监控的实测值作对比,得知墩底截面和墩横系梁截面的应变监控实测值以及墩顶截面的位移监控实测值均小于理论计算值,且监控实测值与计算值变化趋势基本一致。
(3)根据实桥悬臂施工过程的实际受力工况设计模型墩的试验加载工况,对模型墩进行低周反复荷载试验,并在试验过程中观测试件的裂缝开展情况及整个破坏模式。
将有限元模型计算得到的理论数据与试验数据以及试验墩试验数据与原桥墩监测数据进行对比。
并且从破坏特征、滞回曲线、耗能性能、骨架曲线和刚度退化特性方面进行分析,得知双肢薄壁高墩的受力性能和破坏机理。
(4)利用有限元软件ANSYS建立空间有限元模型求解模型墩抗推极限承载力,并通过模型试验对比分析,得知试验墩抗推极限承载力的试验值与计算值基本相一致,且误差相对较小。
将试验墩计算结果与试验结果进行相似比还原,再与原桥桥墩计算结果进行比较,发现其吻合度相对较高。
高墩大跨连续刚构桥装配式墩身抗震性能及稳定分析
高墩大跨连续刚构桥装配式墩身抗震性能及稳定分析摘要：随着交通网络的不断发展，高墩大跨连续刚构桥在现代交通建设中得到了广泛应用。
然而，地震是威胁桥梁安全的重要因素之一。
本文通过对高墩大跨连续刚构桥装配式墩身的抗震性能及稳定性进行分析，为桥梁设计和抗震工程提供参考。
关键词：高墩大跨连续刚构桥、装配式墩身、抗震性能、稳定分析1.引言高墩大跨连续刚构桥是现代交通建设中常见的桥梁形式之一。
由于其大跨度和较高的墩身，其抗震性能及稳定性显得尤为重要。
本文通过对装配式墩身的抗震性能及稳定性进行分析，旨在提高桥梁的抗震能力，保障交通运输安全。
2.装配式墩身的特点装配式墩身是指将预制墩身段组装成整体的墩身结构。
其特点在于施工简便、工期短，并且可以提高墩身的整体稳定性。
然而，装配式墩身在地震作用下的抗震性能及稳定性尚未得到广泛研究。
3.抗震性能分析通过对装配式墩身的结构特点进行分析，可以发现其在抗震性能方面具有以下优势：一是墩身的整体性能好，能够有效承担地震荷载；二是在装配过程中，可以采取一定的加固措施，提高墩身的抗震能力；三是装配式墩身能够有效分散地震荷载，减小地震对桥梁的破坏。
4.稳定性分析装配式墩身的稳定性对桥梁的安全运行至关重要。
在地震作用下，墩身的稳定性容易受到影响。
因此，在装配式墩身的设计过程中，需要考虑地震荷载的作用，并采取相应的加固措施，以提高墩身的稳定性。
5.结论本文通过对高墩大跨连续刚构桥装配式墩身的抗震性能及稳定性进行分析，发现装配式墩身具有较好的抗震性能和稳定性。
然而，在实际应用中，还需要进一步研究和改进，以提高桥梁的抗震能力和稳定性。
连续刚构桥双肢薄壁高墩风荷载研究
文章编号:1003-4722(2004)03-0012-04连续刚构桥双肢薄壁高墩风荷载研究李开言1,陈政清2,祝志文2(1.中南大学土木建筑学院,湖南长沙410075;2.湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082)摘 要:采用计算流体动力学(CFD )方法模拟了连续刚构桥双肢薄壁高墩在纵桥向和横桥向风作用下的风载特性。
针对工程实际范围内的单肢截面宽厚比和双薄壁间净距比,分别研究了纵桥向风作用下这些参数变化对上下游薄壁阻力系数的影响,以及横桥向风作用下当这些参数变化时薄壁顺风向风力系数和横风向风力系数的变化。
关键词:高墩;双肢薄壁;风荷载;流体动力学中图分类号:TU311.3文献标识码:AStudy of Wind Loads on Double 2Shaft Thin 2W all HighPiers of Continuous Rigid 2Frame B ridgeL I Kai 2yan 1,CH EN Zheng 2qing 2,ZHU Zhi 2wen 2(1.College of Civil and Architectural Engineering ,Central S outh University ,Changsha 410075,China ;2.College of Civil Engineering ,Hunan University ,Changsha 410082,China )Abstract :In this paper ,the computational fluid dynamics (CFD )method is used to simulate the wind load characteristics of double 2shaft thin 2wall high piers of continuous rigid 2frame bridge under natural wind in the directions of longitudinal and lateral bridge axis.With reference to the width to depth ratio ,and the ratio of clear spacing between the two thin walls of a single pier shaft section of the actual bridge ,the paper respectively studies the effects of the changed parameters of the aforesaid ratio on the aerodynamic drag coefficients of the thin walls at both the upstream and downstream sides subjected to the wind from the longitudinal bridge axis ,and as the parameters are changed ,the along 2wind force coefficients of the thin walls and variation of wind force coefficients under the wind from the lateral bridge axis.K ey w ords :high pier ;double shafts and thin walls ;wind load ;fluid dynamics收稿日期:2003-02-11作者简介:李开言(1964-),男,教授级高工,1983年毕业于长沙铁道学院铁道工程专业,工学学士,1990年毕业于长沙铁道学院桥梁与隧道工程专业,工学硕士,现为中南大学桥梁与隧道工程专业博士研究生。
连续刚构桥双肢薄壁高墩施工阶段单墩稳定性影响因素分析
连续刚构桥双肢薄壁高墩施工阶段单墩稳定性影响因素分析盛伟兵;宁珍
【期刊名称】《市政技术》
【年(卷),期】2024(42)1
【摘要】为解决大跨度连续刚构桥双肢薄壁高墩稳定性问题,以新站特大桥为工程背景,针对该桥最高双肢薄壁墩(墩高114 m),通过Midas/Civil软件建立空间有限
元模型,进行了数值模拟稳定性分析;探讨了墩身混凝土强度,桥墩高度,墩身截面尺寸、截面空心率和系梁位置、数量等设计要素,对连续刚构桥的双肢薄壁墩单墩的线性
稳定性影响。
分析结果表明:在最高裸墩状态下,桥墩的稳定性主要由自重和施工荷
载控制,顺桥向和横桥向的风荷载对高墩的稳定性影响很小;桥墩的高度、系梁设置
的数量与位置对其稳定性具有显著的影响,而混凝土强度、墩身截面空心率、墩截
面顺桥向宽度和横桥向宽度变化对其稳定性的影响相对较小。
因此,在双肢薄壁高
墩设计中应综合考虑这些影响因素,以确保墩体的稳定性。
【总页数】6页(P55-59)
【作者】盛伟兵;宁珍
【作者单位】江西建设职业技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】U448.23
【相关文献】
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浅谈高墩大跨连续刚构桥
浅谈高墩大跨连续刚构桥中铁十四局集团三公司延延高速项目部任飞摘要：本文结合延延高速黄河特大桥介绍了高墩大跨连续刚够桥的发展历程，结构特性以及施工中的重点难点。
关键词：连续钢构；高墩；大跨；施工1、发展历程在国外，伴随着预应力混凝土技术和悬臂施工技术的发展， 20世纪60年代在T型刚构桥的基础上出现了一种新的桥型，连续刚构桥。
连续刚构桥主梁为连续刚体，与薄壁墩固结而成，吸收了连续梁桥和T型刚构桥的优点。
具有适应性强、施工方便、易于养护、造型优美、经济性好、行车舒适等优点，自问世以来得到了迅速发展。
随着我国经济实力的增强，为了满足交通运输的需要，连续刚构桥因其具有优越的性能得到了广泛的应用。
1990年建成了我国第一座跨径为180m的广州洛溪大桥。
之后，相继建成了黄石长江大桥（162.5+3×245+162.5）m、虎门大桥辅航道桥（150+270+150）m等一系列具有代表性的桥梁，将连续刚构桥的建设推向新的高度。
近年来，高等级公路的建设逐步向西部延伸。
那里地势险峻，地形多为深沟、陡坡，对桥梁建设提出了更高的要求，因此出现了大量高墩大跨连续刚构桥。
目前在国内，主跨跨径最大的为重庆石板坡长江大桥复线桥，跨径为330米；墩高最高的为四川腊八斤沟特大桥，最大墩高182.5m。
我项目部承建的延延高速黄河特大桥最大跨径160m，最大墩高141m，无论从设计水平上，还是施工难度上都处于同类桥梁的领先水平。
随着西部大开发的进一步推进和东部跨海连江工程的实施，连续刚构桥的建造热潮仍在继续。
并且随着设计水平的提升和施工工艺的改善，以及在高原地区受地形环境的限制，为满足建桥的实际需要，连续刚构桥未来将会向着更大跨更高墩的方向发展。
2、结构特点及力学特性连续刚构桥吸收了连续梁桥和刚架桥两种桥型的特点，是一种组合体系桥梁。
一般将桥跨结构即主梁和墩台整体相连的桥称之为刚构桥。
由于墩梁之间采用刚性连接，在竖向荷载作用下，将在主梁端部产生负弯矩，跨中的正弯矩也会随之减小，跨中截面尺寸也会相应的减小；支柱在承受竖向荷载的同时也会承受弯矩和水平推力，是一种有推力结构形式。
高墩大跨径连续刚构桥墩身稳定分析及参数优化的开题报告
高墩大跨径连续刚构桥墩身稳定分析及参数优化的开题报告题目：高墩大跨径连续刚构桥墩身稳定分析及参数优化一、研究背景高墩大跨径桥是现代桥梁建设的代表和发展趋势，其构造设计和施工是当前桥梁工程领域中的重要研究方向。
而桥墩是桥梁结构的支撑和稳定部分，其身的稳定性对于桥梁的安全和使用寿命具有重要意义。
目前国内外在桥墩身稳定方面的研究成果已经不少，但是大跨径连续刚构桥墩的身稳定分析及参数优化方面的研究还较为缺乏。
因此，本文旨在针对高墩大跨径连续刚构桥墩的身稳定问题展开研究，并通过参数优化来提高桥墩的稳定性。
二、研究内容本文的研究内容主要包括以下四个方面：1. 针对高墩大跨径连续刚构桥墩的结构特点，利用有限元方法建立桥墩的数值计算模型，分析其身的稳定性。
2. 利用数值计算结果，针对桥墩身的影响因素进行分析，探讨影响桥墩身稳定性的因素。
3. 针对桥墩身的影响因素，进行参数优化设计，提高桥墩的稳定性。
4. 最后，通过实验验证模拟计算结果的正确性，并通过比较验证参数优化设计的有效性。
三、研究方法1. 建立桥墩的数值计算模型，利用ANSYS等数值计算软件对桥墩的身稳定性进行分析。
2. 利用试验数据和文献资料，对桥墩身的影响因素进行分析。
3. 应用统计学和优化算法，对桥墩身的参数进行优化。
4. 利用实验对比验证数值计算和参数优化结果的正确性和可行性四、研究意义1. 对高墩大跨径连续刚构桥墩的身稳定问题进行了深入研究，为桥梁工程的结构设计和施工提供了有用的理论参考。
2. 通过参数优化设计，提高了桥墩的稳定性，降低了桥梁结构的风险。
3. 丰富了国内外在桥梁稳定性方面的研究成果，对桥梁工程领域的发展与创新具有积极推动作用。
五、研究计划本文的研究时间安排如下：第一年：1. 论文选题和细化研究计划2. 收集和整理国内外在高墩大跨径连续刚构桥墩身稳定方面的相关文献和资料3. 建立桥墩的数值计算模型，开展模拟计算，分析影响桥墩身稳定性的因素第二年：1. 根据数值计算结果，探讨影响桥墩身稳定性的因素2. 针对桥墩身的影响因素，进行参数优化设计3. 完成试验工作第三年：1. 对模拟计算和试验结果进行分析和比较2. 完成论文的撰写、修改和总结。
高墩大跨连续刚构桥动静力计算与稳定性研究的开题报告
高墩大跨连续刚构桥动静力计算与稳定性研究的开题报告一、研究背景和意义高墩大跨连续刚构桥是应用于大型水体、河流、山谷等自然地形中，大跨径、高墩、连续刚构结构的公路、铁路、轨道交通、城市快速路、特大型隧道等建筑物。
连接了两地的这座大桥具有承载和传递轨道交通、道路交通和人流等重大交通功能，是促进经济发展、构筑区域经济协作和促进民族团结等方面的重要作用。
在大型结构的施工过程中，结构的动、静力计算和稳定性分析显得尤为重要。
因此，本研究旨在通过对高墩大跨连续刚构桥的动、静力计算和稳定性分析，对该桥的构造和施工过程进行研究，以提高桥梁的质量和安全性。
二、研究内容和方法（一）研究内容本研究将重点研究以下内容：1. 高墩大跨连续刚构桥的基本结构特点和施工工艺。
2. 高墩大跨连续刚构桥的动、静力计算和分析。
3. 高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析。
（二）研究方法1. 理论分析方法：采用数学模型和理论分析的方法，对高墩大跨连续刚构桥的动静力计算和稳定性进行计算和分析。
2. 数值模拟方法：利用现代计算机软件对高墩大跨连续刚构桥进行数值模拟，预测结构的动静力响应和稳定性。
3. 室内试验方法：通过室内模型实验验证各种理论计算和数值模拟结果，提高研究成果的可信度。
三、预期成果和应用价值（一）预期成果本研究将完成以下预期成果：1. 针对高墩大跨连续刚构桥的动、静力计算和稳定性分析的全面研究，得出科学的计算和分析结果。
2. 对高墩大跨连续刚构桥的施工工艺进行探究和改进，提高施工效率和减少安全风险。
3. 提出对高墩大跨连续刚构桥结构的修正和改进建议，为实现更高的承载能力和减少结构动、静载荷提供科学的理论基础。
（二）应用价值本研究的应用价值主要体现在以下几个方面：1. 为高墩大跨连续刚构桥的设计、建设、维修提供科学依据，提高其安全性和稳定性。
2. 对类似结构的研究和实践提供经验和参考。
3. 对相关学科和领域的发展和深入研究提供支持和指导。