连续刚构桥超高墩的风荷载模型与抗风构造研究

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山区高墩大跨连续刚构桥的荷载试验研究

山区高墩大跨连续刚构桥的荷载试验研究

山区高墩大跨连续刚构桥的荷载试验研究摘要:为评价山区高墩大跨连续刚构桥的结构性能和承载能力,本文对其进行了结构理论计算和动静载试验,为评价大桥在设计使用荷载下的结构性能及同类桥梁的试验检测和结构承载能力的评定提供参考。

关键词:山区,高墩大跨,连续刚构,荷载试验中图分类号: S773.4文献标识码:A随着预应力混凝土的产生,高墩大跨结构得到了进一步的发展,特别是在多山的贵州地区,高墩大跨连续刚构结构修建得越来越多。

为了检验新建高墩大跨连续刚构桥的结构刚度是否达到设计荷载要求,以及桥梁结构整体性能是否良好,需对其结构性能和承载能力进行研究,目前对连续刚构桥的结构性能和承载能力的研究虽有不少[1-4],但对高墩大跨结构的连续刚构还是不多。

因此,对进一步完善高墩大跨连续刚构桥的试验检测方法和结构承载能力的评定有极其重要的作用。

1、工程概述天桥特大桥主桥上部结构为106+200+106米预应力混凝土连续刚构,下部主墩为双薄壁空心墩、分隔墩为单薄壁空心墩,主桥最高墩为155.00m,采用桩基础,主桥桥墩采用C40混凝土,上部箱梁构造采用C55混凝土,采用为变截面单箱单室断面。

2、静载试验2.1 试验内容测试相应加载工况下试验加载截面控制部位的应变(应力)及桥跨挠度分布曲线,判断该桥梁结构强度和刚度是否到达设计荷载要求;2.2 测试截面及测点布置桥面挠度测试截面:设13个挠度测试截面,采用精密光学水准仪进行测试,测点布置详见图1。

应力(应变)测试截面:共设4个应力测试截面,采用扬州金明JM3812进行测试,详见图2。

图1挠度测试截面布置图(单位:m)图2应力测试截面布置图(单位:m)2.3 试验荷载结构计算中根据设计要求按公路I级最不利布载,以控制截面最大弯矩作为试验加载截面的控制值。

各试验加载截面的控制内力见表1:表1静力试验荷载效率工况序号工况内容用车量(台)控制部位设计控制值(kN•m)试验计算值(kN•m)荷载效率1 边跨最大正弯矩 6 J1截面 25834 24933 0.972 墩顶最大负弯矩8 J2截面 -111121 -96372 0.871/4最大负弯矩8 J3截面 -29608 -27874 0.94中跨最大正弯矩8 J4截面 24607 24769 1.012.4 试验工况共进行2种情况的加载试验,即2个加载工况,具体如下:工况1:J1M+偏载游加载作用下应变和挠度测试;工况2:J2M-、J3M-、J4M+偏载作用下应变和挠度测试。

关于高墩大跨径连续钢构桥梁结构抗震设计分析论文

关于高墩大跨径连续钢构桥梁结构抗震设计分析论文

关于高墩大跨径连续钢构桥梁结构抗震设计分析论文关于高墩大跨径连续钢构桥梁结构抗震设计分析论文摘要:随着我国交通事业的发展,高墩大跨径连续钢构桥梁在交通道路建设中运用的越来越多,尤其是我国西南、西北地区,盘山公路等已经不能满足经济发展需要。

但由于地形较为复杂,在道路建设中多采用桥梁,再加上山区为地震多发地带,因而对桥梁设计要求极为严格。

高墩大跨径连续钢构桥梁结构的设计具有良好抗震能力,分析其抗震设计,对于其完善与发展具有重要意义。

关键词:高墩;大跨径:连续钢构梁;抗震设计1 高墩大跨径连续钢构桥简介钢构桥结构较为特殊,是将墩台与主梁整体固结。

其承担竖向荷载时,主梁通过产生负弯矩减少跨中正弯矩。

桥墩作为钢构桥的主体部分,主要承担水平推力、压力以及弯矩三种力。

墩梁固结形式较为特殊,可通过节省抗震支座减少桥墩厚度,借助悬臂施工从而省去体系转换,减少了施工工序。

该结构可保持连续梁无伸缩缝,使行车平顺。

此外还具有无需设置支座和体系转换功能,桥梁结构在顺桥向和横桥向分别具有抗弯和抗扭刚度,为施工提供具有便利。

高墩大跨径连续钢构桥形式优缺点并存,其缺点在于受混凝土收缩、墩台沉陷等因素影响,结构中可产生附加内力。

作为高柔性墩,可允许其上部存在横向变位。

其优点在于弱化墩台沉降所产生的内力,并减轻其对结构的影响。

其突出受力结构表现为桥墩与桥梁固结为整体,通过共同承受荷载进而较少负弯矩;该桥梁结构受力合理,抗震与抗扭能力强,具有整体性好,桥型流畅等优点。

作为高柔性桥墩,可允许桥墩纵横向存在合理变位。

2 桥梁震害的具体表现2.1 支座在地震中支座损坏极为常见,支座遭到破坏后能够改变力的传递,进而影响桥梁其它结构的抗震能力,其主要破坏形式有移位、剪断以及支座脱落等。

2.2 上部结构上部结构遭受震害主要是移位,即纵向、横向发生移位。

移位部位通常位于伸缩缝处,具体表现为梁间开脱、落梁、顶撞等。

有资料显示,顺桥向落梁在总数中所占比例高达90%,由于这种落梁方式会撞击到桥墩侧壁,对下部结构造成巨大冲击力,因而破坏力极大。

大跨度高墩连续刚构桥抗震设计研究

大跨度高墩连续刚构桥抗震设计研究

大跨度高墩连续刚构桥抗震设计研究近年来,大跨度高墩连续刚构桥的应用越来越广泛。

由于这种类型的桥梁具有超过常规桥梁的跨度和高度,因此在抗震设计中需要特别关注其稳定性和抗震性能。

首先,对于大跨度高墩连续刚构桥的设计,通常需要进行地震剪力校核。

在进行结构设计时,应根据地震烈度、地震波效应和桥梁自身特点,确定桥墩、桥梁支座和连续梁等各部分的抗震设计参数。

同时,需要根据大跨度高墩连续刚构桥的地震作用特点,采取相应的抗震措施,如设置适当的减震装置和增设钢筋混凝土抗震墙等。

其次,大跨度高墩连续刚构桥的地震响应分析也是抗震设计的关键。

一般来说,地震响应分析是通过有限元模型来模拟大跨度高墩连续刚构桥在地震作用下的动态特性。

这个模型应能够准确地反映桥梁的刚度和阻尼特性,以及地震波对桥梁结构的影响。

通过地震响应分析,可以评估桥梁在地震下的位移、加速度和应力等参数,确定其在地震作用下的稳定性和安全性。

此外,大跨度高墩连续刚构桥的抗震设计还需要考虑材料的抗震性能。

在选择桥梁结构材料时,应优先选择具有较好抗震性能的材料,如高强度钢材和高性能混凝土等。

同时,在材料的加工和施工过程中,还需要严格遵守相关的抗震设计规范和施工标准,确保材料和构件的质量符合设计要求。

最后,大跨度高墩连续刚构桥的抗震设计还需要进行可靠性分析。

可靠性分析是通过对设计参数和地震作用参数进行概率统计和分析,来评估桥梁在地震作用下的实际性能和安全性。

通过可靠性分析,可以有效提高大跨度高墩连续刚构桥的抗震能力,减少地震灾害的风险。

综上所述,大跨度高墩连续刚构桥的抗震设计需要关注地震剪力校核、地震响应分析、材料抗震性能和可靠性分析等方面。

通过合理的抗震设计和措施,可以确保大跨度高墩连续刚构桥在地震作用下具有足够的稳定性和安全性,为我们的交通运输事业提供可靠的保障。

高墩大跨连续刚构的动力特性及抗风分析

高墩大跨连续刚构的动力特性及抗风分析

高墩大跨连续刚构的动力特性及抗风分析摘要:自改革开放以来,随着我国西部大开发战略的实施,连续刚构以其独特的优势在我国得到了广泛的应用及推广,随着经济发展及人民日益增长的生活需求,连续刚构将朝着桥墩更高,跨径更大的方向发展。

但结构刚度随着墩高及跨径的增大会逐渐减小。

本文依托一大跨高墩连续刚构桥为工程实例,采用有限元软件midas/civil2010建立该桥空间有限元计算模型,分析了各个施工阶段的动力特性,分析得出结构在最大悬臂状态为最不利受力状态。

并在此基础上对结构的受力最不利状态进行结构静阵风抗风分析以及结构颤振分析。

结果可为其它同类型桥梁的设计、计算提供参考。

关键词:高墩大跨径连续刚构自振最大悬臂风荷载中图分类号:u4 文献标识码:a 文章编号:1007-0745(2013)05-0385-021.引言根据相关的资料显示:截止到2011年底,我国的公路总里程达400.68万公里。

其中全国高速公路达8.51万公里,居世界第二位。

随着我国的经济发展和人们日益增长的生活水平的需求,对桥梁结构的跨越能力提出了更高的要求。

高墩大跨径预应力混凝土连续刚构桥跨越能力大、受力合理、结构的整体性较好,造型美观而且施工简单,经济效益高等特点得到了广泛的推广和应用。

尤其是在我国山区沟谷分布众多,地形比较复杂西部地区,该结构深受设计者所青睐[1]。

然而在我国的西部山区地形复杂,地势较为陡峭。

进而该地的连续刚构桥的桥墩的高度较高、跨径较大,使得结构稳定性问题逐渐凸显。

同时西部特殊的地形使的该地区风速、风向以及风的空间分布变的比较复杂。

因此有必要针对结构的动力特性及抗风性能展开分析[2]。

2.结构动力特性分析本文参考某预应力砼连续刚构桥,该结构的最大跨径为140米,最高墩高114米。

结构的主墩及主梁均采用梁单元模拟,本文利用midas/civil2010对结构进行模拟分析,结构在施工过自振频率的变化如下图1。

由上图可知,随结构悬臂长度的伸长,结构的一阶自振频率逐渐减小(减小幅度达43.1%),即结构的刚度逐渐减小。

高墩大跨刚构——连续梁桥施工过程中的抗风分析

高墩大跨刚构——连续梁桥施工过程中的抗风分析
铁 21 0 2年第 1 期




Ra l y En i e rn iwa g n e i g
文 章 编 号 :0 3 19 ( 0 2 Байду номын сангаас — 0 9 0 10 .9 5 2 1 ) 10 0 —2
高墩 大 跨 刚构 一 连 续 梁 桥 施 工 过 程 中的抗 风 分 析
王 宜 平
构一 连 续 刚构桥 双 薄壁 高墩 的抗 风性 能进 行研 究 。
关 键词 : 高墩 风 效 应 刚 构 一 连 续 梁 桥
中图分 类号 : 4 8 2 ; 4 8 2 5 文献标 识码 : U 4 .3 U 4 . 1 A
1 桥 梁 风 害调 查
风荷 载是 桥 梁结 构 最 主 要 遭 受 的 自然外 力 , 查 调 和分 析桥 梁 的风灾 及其 产 生 的原 因对于 采用 正确 的抗 风设 计方 法 和提 出有效 抗 风措施 具 有重 要意 义 。 14 90 年 的塔科 马悬 索 桥 在 8级 大 风 作 用 下 风致 振 动 而 破 坏 , 得 桥梁 工程 师要 充分 面对 风致 振 动 问题 , 使 而且现 代桥 梁 正朝着 更 大跨度 、 纤柔 的方 向发 展 , 更 大跨 度 以 及 超 大跨 度桥 梁 的结 构 刚 度 和 结 构 阻尼 相 对 较 小 , 导 致 其 对风 的敏 感性 不 断 增 加 , 桥 梁 结 构 的抗 风 稳 定 对
性 研 究提 出了新 的重要 课题 。
例如 广 东南 海 九 江公 路 斜 拉 桥 施 工 中 吊机 被 大 风 吹
倒, 砸坏 主梁 , 江西 九江 长江公 路铁 路两 用钢拱 桥 吊杆
的涡 激共 振 , 上海杨 浦 斜 拉 桥拉 索 的涡 振 和风 雨 振 使 索套 损坏 等 。这些 桥梁 风害事 故 的 出现 使人们 越来 越

高墩大跨连续刚构桥的设计及关键技术研究

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

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

高墩大跨连续刚构桥稳定性的若干问题

高墩大跨连续刚构桥稳定性的若干问题

结构稳定问题进行了大量的理论与实验研究,
2.2.1 几何非线性
高墩大跨连续刚构桥因其受力明确、行车 并对结构设计计算方法加以不断的改进。中国
国内外学者在结构非线性研究方面进行了
顺畅、施工技术成熟等特点而得到广泛采用。尤 学者钱学森在薄壳稳定方面,李国豪在桥梁结 很多工作。自 1888 年 J.Melan 发表悬索桥挠
(H.wagner,1929) 及符拉索夫 (B.3.B 皿 a- 的影响,都是不可忽视的因素。
coB,1940)等人关于薄壁杆件的弯扭失稳理论,
2.2 桥梁的非线性稳定研究概况
证明其临界荷载值大大低于欧拉理论的临界
稳定性问题有第一类稳定问题和第二类稳
值,同时又不能用分支点的概念来解释,因而引 定问题。求解第一类稳定问题时把材料看成理
工程科技
高墩大跨连续刚构桥稳定性的若干问题
邹 京 柳邵波 唐新湖
(中交第一公路工程局有限公司,北京 100024)
摘 要:结合桥梁设计与施工需要,探讨了高墩大跨连续刚构桥稳定性的若干问题,为连续刚构桥的设计和施工提供一些经验,保证工程的顺 利进行。
关 键 词 :连续刚构;高墩;稳定性;非线性
1 概述
题、悬臂施工过程稳定性问题可近似归类于压 析连续刚构桥的稳定性时,均考虑了几何非线 特别重要,希望能为高墩大跨连续刚构桥的桥
杆稳定问题(单肢薄壁桥墩)或框架结构的稳定 性的影响因素,对变截面高墩大跨桥梁,多采用 墩的设计提供一定的参考。
问题(双肢薄壁墩)、整体稳定性问题归类于框架 有限元的方法进行计算分析,或简化成等截面
3 结论
及影响是重大和长远的。可见桥ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ结构的稳定 明各种初始缺陷对桥墩稳定的影响不容忽视,

连续刚构最大悬臂状态施工中的抗风分析

连续刚构最大悬臂状态施工中的抗风分析

连续刚构最大悬臂状态施工中的抗风分析摘要:由于山区自然风变化无常,桥梁建设周期较长,处于施工中的高墩大跨连续刚构最大悬臂状态刚度小,柔性大,通常为最不利的抗风状态。

以在建某高墩大跨连续刚构桥的最大悬臂施工状态为例,建立有限元模型围绕最大双薄壁状态高墩的抗风性能进行研究。

中图分类号: tu973+.32 文献标识码: a 文章编号:1 桥梁风害风是引起桥梁结构反应的的直接作用,由于它在自然界中变化无常,自身又携带着很大的能量,通常是桥梁结构最主要遭受的自然外力。

1940年,塔科马悬索桥在大风作用下出现主梁扭转振动而破坏,使得工程界和学界认识到风致振动的灾害性,于是把桥梁结构的抗风稳定性能纳入新的重要研究课题[1]。

目前,桥梁结构正朝着更大跨度、更纤柔的方向发展,桥梁工程师必须面对抗风稳定性能,充分认识风致振动问题。

风对结构的相互作用是一个十分复杂的现象,它受风的自然特性、结构的外形、结构的动力特性以及风与结构的相互作用等多方面因素制约。

这里把风与结构的相互作用也可分成[2-3]:①空气力受结构振动的影响很小,可忽略不计;②空气受结构振动的反馈制约,引起一种自激振动机制。

连续刚构通常建设在跨越沟壑的地方,沟壑本身对来流风有加速效应,会增大风对结构的作用。

而地形下垫面的实际情况对梯度风也有显著的影响,改变来流风的大小以及风向,都会对结构内力带来不同程度的作用。

连续刚构的最大双悬臂状态柔性大,此时稳定性差。

因此,工程师除考虑常规荷载作用下的稳定性以外还需根据当地风的自然情况分析对桥梁结构的作用,保证桥梁结构的施工安全性以及合拢施工时的精度。

虽然预应力混凝土连续刚构桥在成桥运营状态具有良好的抗风性能,但最大双悬臂施工状态时,抗风性能较薄弱,因此设计施工非常有必要进行风荷载对结构作用的研究,确保施工的安全和施工的精度。

在跨越沟壑时,并行双幅刚构桥受风荷载的作用不容忽视,尤其是最大悬臂施工状态时,结构处于t构状态刚度不足,对风荷载作用非常敏感,风荷载很大程度上起到控制荷载作用。

阵风荷载在高墩连续刚构桥施工中效应验算浅析

阵风荷载在高墩连续刚构桥施工中效应验算浅析

桥 上 的 风速 也 很 大 。 4 此特 大桥 上构施 工 中箱 梁 与主墩 固结形 成 2 T , ) 个 构 采用 挂篮悬 臂现 浇 法 分段 对称 、独 立 施 工, 大悬 臂 长度 达 7 。 最 m 4 由上述特 点可知 , 大桥桥 墩较 高, 载较大 , 工阶段 悬臂较 长, 此 风 施 且平 弯 削弱 了桥 墩对 不利 风 载的 抵抗 强度 , 必 要进行 施 工 阶段 的抗 风分 析 。 有

风 一
萄 囊


图 3 箱梁和 桥墩 单元 坐标系
() 构各 工况 侧 向位 移 1T 仅 由风荷 载引起 的桥 梁结 构侧 向位移 , 由组 合荷载 ( 自重 + 预应 力 十 挂篮 + 荷载 ) 风 引起 的桥梁 结构侧 向位 移 。 由此 可得 知, 无风荷 载 作用时 , 平 曲线 受 和纵 坡影 响, 桥墩 和 箱梁 也会 出现 一定侧 向位移 , 桥墩 最大 侧 向位 移为 一 . 0 3 c , 梁最 大侧 向位移 为 1 3 c , 向位移 都 比较 小, 影响 正常施 工 。当 lm 箱 . lm 侧 不 有 风荷 载作用 时, 墩和箱 粱侧 向位 移 明显 增加 , 桥 随着 T 构悬 臂在 施工过 程 中 不 断增长 , 向位 移 也不断 增加 。 侧 桥墩 在 T 构达 到最大 悬臂 时出现 最大侧 向位 移, 只有风 荷载 作用 时, 桥墩 最大 侧 向位 移 为 3 1 c , 合荷载 作用 下, 墩 . 9m 组 桥 最 大侧 向位移 为 一 . c : 35 m 箱梁在 全桥 合龙 ( 未加载 二期恒 载 ) 时出现最 大侧 向 位移 , 只有 风荷载 作用 时, 大侧 向位移 为 6 0 c , 虽 . 5 m 组合 荷载作 用下 , 最大侧

高墩大跨度连续刚构温度场与温度荷载模式试验研究的开题报告

高墩大跨度连续刚构温度场与温度荷载模式试验研究的开题报告

高墩大跨度连续刚构温度场与温度荷载模式试验研究的开题报告尊敬的评委老师:本人计划进行一项名为“高墩大跨度连续刚构温度场与温度荷载模式试验研究”的课题,现在向您汇报开题报告。

一、研究背景高墩大跨度交通桥梁是现代城市中不可或缺的交通设施,在中国快速发展的交通建设中起着重要的作用。

然而,由于气候、温度等环境因素的影响,桥梁结构容易受到热应力的影响,直接导致桥梁结构的疲劳、损伤和破坏。

因此,高墩大跨度连续刚构温度场与温度荷载的研究成为重要的课题。

二、研究目的本次研究旨在通过实验研究的方式,探究高墩大跨度连续刚构桥梁的温度场和温度荷载模式,为桥梁结构的设计、施工以及运营管理提供理论基础和技术支持。

具体目的如下:1、研究高墩大跨度连续刚构桥梁在实际运行过程中受到的温度场,探讨桥梁结构受热应力的变化规律和趋势。

2、研究高墩大跨度连续刚构桥梁的温度荷载模式,探讨桥梁结构受温度荷载的变化规律和趋势。

3、提出对高墩大跨度连续刚构桥梁进行设计、施工以及运营管理的建议。

三、研究方法本次研究采用的主要方法是实验研究法,具体方法如下:1、采用模型实验方法,建立高墩大跨度连续刚构桥梁的实验模型,通过温度仪、应变仪、位移仪等仪器对桥梁结构的温度场、变形等进行测量。

2、在实验过程中,使用航空材料制作实验用的温度荷载,利用数码控制的电机等仪器产生运载,测量桥梁结构在不同荷载和温度条件下的变化情况。

3、通过对实验数据进行分析和处理,得出高墩大跨度连续刚构桥梁的温度场和温度荷载模式,提出对桥梁结构的设计、施工以及运营管理的建议。

四、研究意义本次研究的意义如下:1、可以提高高墩大跨度连续刚构桥梁的设计、施工以及运营管理的水平。

2、能够探讨高墩大跨度连续刚构桥梁在不同温度下的变化状况,预测出桥梁结构未来的运行情况。

3、为高墩大跨度连续刚构桥梁相关科研和技术的发展提供依据和基础。

五、预期成果本次研究通过实验研究,可以得出以下成果:1、得出高墩大跨度连续刚构桥梁在不同温度条件下的温度场和温度荷载模式,并加以分析处理。

超高墩连续刚桥梁的抗风计算与分析

超高墩连续刚桥梁的抗风计算与分析
收 稿 日 期 : 2 0 —1 —1 06 2 3
52 使 用A S S 行群桩二 维实体 建模时 ,单元 的 - NY进
cⅢ ( o 1 f R l l . A D Ss A
l-2O ̄ S ENL 8 o , T! U c 6) 8 o S
维普资讯
Ana y i n Ca c l to o W i dpr o f Co tnu us Ri i f a e l ss a d l u a i n n n o f o n i o g d- r m Brdg t S pe -h g Pi r i e wih u r i h e s
Isi t。 Sae oe t miit t n, PR.hn , Ku mig 6 0 2 , C ia n tue tt t F rsr Ad ns ai y r o , C ia n n 525 hn )
Ab t a t T k n n n a o t u u i i - r me b i g i u e - i h p e s a n e a l i・ sr c : a i g o e Yu n n c n i o s r d f n g a r e w t s p r h g ir s a x mp e,f d h
51 在使用A S S . N Y 进行模 拟群桩在 竖 向荷 载作用 下
的工 作性状 是 可行 的 ,如果 在参 数 的取 值上 与实 际
工程 状况 比较 接近 ,那 么模 拟计 算得 出的结论 还 是 比较符合工 程实际规律 的。
[】G 0 0 — 0 2 4 B5 0 7 2 0 ,建筑 地基 基础设 计规 范[】 S. [】J J 4 9 ,建筑桩 基技 术规 范[】 5 G —4 9 S.

风载对高墩大跨连续刚构桥稳定性的影响分析

风载对高墩大跨连续刚构桥稳定性的影响分析

世界上曾经有 过不少桥梁因失稳而丧 失承载能力的事故。例如, 例罗斯的克夫 达( Ke b f a) 敞 开式桥 , 于 1 8 7 5 年 因上弦 压杆 失稳 而引 起全 桥破 坏; 加拿 大的 魁北 克 ( Qu e be c ) 桥于 1 90 7 年在架 设过程 中由 于悬 臂 端 下 弦 杆 的腹 板 翘 曲 而 引 起 严 重 破 坏 事 故; 苏联 的 莫兹 尔桥 , 于 1 9 2 5 年试 车时 由 于 压 杆 失 稳而 发 生 事 故 ; 澳 大 利 亚 墨 尔 本 附近的 西门( We s t Ga t e) 桥, 于 1 9 70 年 在架 设拼 装 合 拢整 孔 左 右两 半 ( 截 面) 钢筋 混 凝 土梁 时 , 上 翼 板 在跨 中 央 失 稳, 导 致 1 1 2 m 的 整跨 倒 塌 [ 1] 。 以 上 这些 只 是 桥 梁 失稳 事 件中的一部分, 但它们所造成的损失及影 响 是 重 大 和 长 远 的 。可 见 桥 梁 结 构 的 稳 定 性是关系其安全与 经济的主要问题之一。
图 1 两类 稳定 的力 与位 移 曲线
2 00 + 2 00 + 2 00 + 10 6m。桥面总宽 度 2 5m, 单 幅箱梁 顶面全宽 1 2 . 5 m、 底面全 宽 6 . 5 m, 顶 面设 2 %的单 向横 坡( 单幅 桥) 。梁 体采 用 1 . 8 次抛 物线 变截 面分 离 矩形 箱梁 , 梁高 从 跨 中 3 . 5 m 渐变 至 墩梁 固 结 处的 1 2 m; 腹 板 厚度 从 跨中 0 . 4 0 m 渐变 至 墩梁 固结 处 的 0 . 7 0 m;底 板厚 度从 跨 中 0 . 3 2 m渐 变至 墩 梁 固结 处的 1 . 1 0 m; 顶板 厚度 0 . 2 8 m; 主 墩 最高 达 1 7 8 m。荷 载 等级 为 汽车 超 - 2 0 , 挂车 - 120。 2 . 2 计 算模型

连续刚构桥双肢薄壁高墩风荷载研究

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。

【好】高墩大跨连续刚构桥施工技术研究报告之三

【好】高墩大跨连续刚构桥施工技术研究报告之三

超高墩大跨预应力混凝土连续刚构悬灌线型控制技术1前言1.1背景系统地实施桥梁施工控制的历史并不长。

最早较系统地把工程控制理论应用到桥梁施工管理中的是日本。

我国在现代桥梁施工控制技术方面的研究相对较晚,然而其发展较迅速。

80年代后期,对斜拉桥施工监控技术进行了全面研究,已初步形成系统。

但对于高墩大跨连续刚构桥的线型控制而言,由于其墩高、跨大的特点,高墩的日照温差空间扭曲、日照温差对大悬臂箱梁空间扭曲等方面对主结构线型控制影响的复杂问题没有现成的技术资料可以遵循,有待探索、研究。

此外,在线型控制实施后改变合拢顺序及在边跨“T”构上进行不平衡悬浇施工对于线型控制的影响也缺乏现成的技术资料可以采用,必须进行探索、研究。

1.2工程概况葫芦河特大桥是西部大通道包(头)北(海)线陕西境黄陵至延安段高速公路上的一座特大型桥梁,桥梁全长1468m。

主桥为90m+3×160m+90m预应力混凝土连续刚构箱梁桥。

主桥下部结构为双薄壁空心墩,钻孔灌注桩基础。

上部由上下行的两个单箱单室箱形断面组成,箱梁根部高9.0m,跨中梁高3.5m,梁高按二次抛物线变化,采用纵、横、竖向三向预应力体系。

箱梁顶板厚度为0.28m,底板厚度由跨中0.30m按二次抛物线变化至根部1.1m,箱梁顶板宽12.0m,底板宽6.5m,腹板厚度分别为0.4m、0.6m,桥墩范围内箱梁顶板厚0.5m,底板厚1.3m,腹板厚0.8m,除桥墩顶部箱梁内设4道横隔板外,其余均不设横隔板。

主桥两幅连续刚构箱梁均采用挂篮悬臂浇筑法施工,各单“T”箱梁除0#块外,分20对梁段,即6×3.0+6×3.5+4×4.0+4×4.5m进行对称悬臂浇筑,0#块长12.0m,合拢段长2.0m。

原设计合拢顺序为边跨→次边跨→中跨,由于边墩6#及11#墩均较高,施工难度很大,在主桥悬灌施工至10-13#节段时,确定在边孔采用对称配重方式利用既有挂篮悬臂浇筑不平衡段21#段,长度为4.5m,将边孔现浇段8.9m缩短为5.2m,边孔合拢段长改为1.2m,主桥合拢顺序改为为中跨→次边跨→边跨。

风荷载作用下连续刚构高桥墩稳定性分析

风荷载作用下连续刚构高桥墩稳定性分析
了一 定 的 理 论 依 据 。
关键 词 :风荷 载 ; 高桥 墩 ; 定性 分 析 稳 中 图分 类 号 :U4 8 15 4. 文 献标 识 码 :A 2
文章 编 号 :0 Байду номын сангаас 8 3 ( 1)6 0 7 — 3 10 — 162 02 — 08 0 0
在前几年 , 稳定大多是对于斜拉桥 、 悬索桥 、 桥来说 的 , 拱 而 对于连续刚构桥 , 一般认为不需 考虑其稳定性 。但 近些 年 , 工程 建 设 技术 的发 展 , 连 续 刚构 桥 也 向 高墩 与 大 跨 发 展 , 趋 于 采 使 并 用 高 强材 料 和 薄 壁 结 构 , 因此 , 程施 工 中 的 稳 定性 监 控 对 于 安 工 全施工及成桥运营就显得更 加的重要 。本 文仅 就众 多荷 载中的 风荷载对高桥墩的影响进行 空间稳定性分 析 ,为相关桥 梁的施 工风荷载监控提供一定的理论依据。


S LD 5单元用于含钢筋或不含钢筋的三维实体模型。 O I6 该实 体模型可具有拉裂与压碎的性能 。在混凝土的应用方面 , 可用单 元 的实体性能来模拟混凝土 ,而用加筋性能来模拟钢筋的作用 。 当然该单元也 可用于其 他方 面, 如加筋复合材料 ( 如玻璃纤维 ) 及 地 质 材料 ( 岩石 ) 如 。该 单 元 具 有 8个节 点 , 个 节 点 有 3个 自由 每 度 , x ,三个方 向的线位移 , 即 ,z y 还可对 3个方 向的含筋情 况进行
因 为主 梁 的 重 力 G L几 乎 是 不 变 的 , 析 墩 在 失 稳 临界 状态 分 下G L的 加载 系数 就 显 得 意 义 不 大 。在 图 2中 , 化 的力 其 实就 变 只有风压 q 。实际工程 中, 人们更关 心 T构在风压 q 作用下究竟 有 多大 的安 全 度 , 就 是 说 , 墩 在 失 稳 临 界 状 态 下 q的 加 载 系 也 是 数。 以 下 就顺 着 这个 思 路 ,针 对 风 载 对 T构稳 定性 的 影 响 作 进 步 的分 析 。 22 加 载工 况 . 工 况 一 : 梁上 左 、 两 边 风 压 对 称 , q 墩 上 风 压 为 q 墩 主 右 为 , ,

高墩连续刚构左右幅相连横向抗风分析

高墩连续刚构左右幅相连横向抗风分析

2017年第1期广东公路交通GuangDong GongLu JiaoTong总第148期文草编号:1671 -7619 (2017) 01 -0015 -05高墩连续刚构左右幅相连横向抗风分析刘明慧(广东省交通规划设计研究院股份有限公司,广州510507)摘要:高墩大跨径连续刚构桥梁主墩横向抗风设计问题突出,多以增大主墩底部尺寸来解决,但变截面高墩容 易造成施工不便和影响美观。

对分幅桥梁,笔者认为可将左右幅0#块用外伸横隔板相连,双幅桥梁的主墩共同 承担横向风荷载。

以龙门大桥为例,用Midas 建立单幅桥梁和双幅相连桥梁的两个模型,比较各自的内力和稳 定性,再应用ANSYS 对受力复杂的0#块及其外伸隔板作三维实体仿真分析。

结果表明,双幅桥梁相连后可有效减少墩底内力,提高整体稳定性。

关键词:高墩;连续刚构;左右幅相连;横向抗风中图分类号:U 448.23文献标识码:B0引言拥有高墩的大跨径连续刚构桥梁抗风设计一般由施工过程中的最大双悬臂阶段和运营过程中 的百年风荷载控制。

由于成桥后桥梁纵向相当于 超静定的框架结构,横向相当于静定的悬臂结构, 所以纵向的抗风稳定性远比横向好,而大跨连续 刚构的特点是作用在桥梁上部的横向风荷载几乎 全部由主墩承担,所以主墩横向抗风设计问题突 出,多以增大主墩底部尺寸来解决。

高速公路桥 梁一般左右幅并排,盲目增加桥墩横向尺寸以至 左右幅桥墩相距太近,容易造成施工不便和影响 美观。

为解决以上问题,本项目提出将左右幅0#块 相连的方案,即将高墩悬臂结构转化为左右幅桥 墩与0#块外伸横梁组成的框架结构,共同分担横 向风荷载效应,减少主墩受力。

本文以龙门大桥 为例,利用midas 对单幅桥梁和双幅相连桥梁建立 两个整体梁单元模型,比较两者在最不利横向荷 载下的内力和稳定性。

另外,由于0#块处有三向 预应力且外伸横梁为深梁结构,一般梁单元模拟 此类结构精度较差,需对其进行三维实体仿真 分析。

高墩大跨度连续刚构桥施工控制与抗风研究

高墩大跨度连续刚构桥施工控制与抗风研究

高墩大跨度连续刚构桥施工控制与抗风研究高墩大跨度连续刚构桥施工控制与抗风研究随着交通事业的不断发展,大跨度桥梁的建设越来越多,为了满足道路的通行需求,高墩大跨度连续刚构桥的建设成为一种主要的选择。

然而,由于其结构的特殊性,施工过程中存在一系列的技术难点,特别是对于抗风能力的要求日益提高。

高墩大跨度连续刚构桥是指桥墩高度大于或等于100米,跨度大于或等于300米的大型桥梁结构。

这种桥梁由多个连续的刚构桥段组成,桥梁主体高度相对较高,墩身细长,且桥面横向比较窄。

由于其结构的特殊性,使得施工过程中需要考虑多个因素的相互影响。

首先,高墩大跨度连续刚构桥的施工控制是一个重要的问题。

在施工过程中,工人需要控制好桥墩的高度、精度和强度,确保每个桥段的施工精度达到要求,以保证整个桥梁结构的平衡和稳定。

为了解决这个问题,施工方不仅需要制定详细的施工计划,还需要使用先进的测量技术和施工设备。

例如,可以利用激光测量技术对桥墩的高度进行测量和调整,保证施工的精度。

其次,抗风是高墩大跨度连续刚构桥施工中一个非常重要的考虑因素。

由于桥梁主体高度较高,横向尺寸较窄,桥梁本身对风的抗力较弱。

因此,在施工过程中需要采取一系列的措施来提高桥梁的抗风能力。

一方面,可以在桥梁主体结构中设置加强筋和延伸墩身等措施,增加桥梁的整体刚度和稳定性。

另一方面,可以利用风洞试验等方法对桥梁结构进行抗风设计。

通过模拟不同风速下的风压和风荷载,可以获得桥梁在不同风速下的动力响应,从而优化桥梁的结构参数,提高其抗风能力。

综上所述,高墩大跨度连续刚构桥的施工控制与抗风研究是一个相对较为复杂的问题,需要综合考虑多个因素的相互影响。

施工方需要制定详细合理的施工计划,采用先进的测量技术和施工设备,确保桥梁的施工质量。

同时,需要进行风洞试验等研究,提高桥梁的抗风能力。

只有通过科学的研究和合理的施工控制,才能保证高墩大跨度连续刚构桥的安全可靠,并且满足交通需求综合考虑施工控制与抗风研究,可以得出高墩大跨度连续刚构桥的施工和抗风设计是一个复杂且关键的任务。

学位论文高墩大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工控制研究

学位论文高墩大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工控制研究
分类号 学 号
TU416 110814020603
学 位 论 文 高墩大跨度预应力混凝土连续刚构桥 施工控制研究
Construction Control Studies of Long-span Prestressed Concrete Continuous Rigid-frame Bridge with High Pier
学位论文作者签名: 签字日期:



本人同意将所著硕士学位论文《高墩大跨度预应力混凝土连续 刚构桥施工控制研究》著作权中的数字化制品复制权、信息网络传 播权和汇编权授权北京建筑工程学院研究生处行使。上述授权的范 围包括:北京建筑工程学院自己使用或委托他人使用。 本人保证为该论文作者,依法享有著作权,并愿承担因著作权问 题引起的责任。 北京建筑工程学院须依照我国著作权法的有关规定, 充分尊重本 人享有的著作权权利(包括获酬权)。 本授权书有效期5年。 论文作者: (签章) 年 作者联系方式: 地址:北京市展览馆路 1 号 3# 608 电话:0564-7740098 手机: 13810456263 邮编:100044 传真: 电子信箱:63530691@ 月 日


指导教师姓名
董 军


北京建筑工程学院 北京建筑工程学院 专业名称 结构工程
赵赤云 副教授 申请学位级别 硕 士
论文提交日期 2008 年 12 月 5 日 学位授予单位和日期 答辩委员会主席 评阅人 2008 年 12 月
论文答辩日期 2008 年 12 月 31 日 日
北京建筑工程学院 2009 年 月
关键词:大跨径连续刚构桥,施工控制,挠度监测,应力监测
Construction Control Studies of Long-span Prestressed Concrete Continuous Rigid-frame Bridge with High Pier
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中图 分 类 号 : TU3 8 8 7 . 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 0 67 3 ( 0 0 0 — 6 7 0 10 —9 0 2 1 )50 3—5
在我 国西 部地 区 , 由于地质 水 文条件 的特殊性 , 跨越 山谷 , 部地 区 的许 多桥 梁 结构 的桥 墩 为超 需 西 过 5 的高墩 . 然各 国学 者对 连续 刚 构桥 空 心 薄壁 桥 墩 风 致振 动 下 的动力 性 能与 安 全 性 评估 进 行 0m 虽 了大 量研究 _ ]但 这些研 究成 果 主要是 针对 墩 高在 5 1, 0m~8 I 围 内的 常规 高墩 嘲. OI 范 T 目前 , 于墩 高 对 超 过 1 0I 的超高墩 , 5 I T 由于其具 有 截 面尺 寸 大 、 构周 期 长 、 身 质 量 大等 特 点 , 作 用 的分 布存 在 剧 结 墩 风 烈波动; 另一 方 面 , 在依 据《 路 桥 涵设 计 通 用 规 范 》 J G D 02 0 ) 公 ( T 6 —0 4 中考 虑 建筑 高度 影 响 因 素 的风 压 计 算荷 载时 , 规定 以距 离地 面 l 高 , 现期 为 1 0a 1 i Om 重 0 ,0r n的平 均最 大风 速计算 确 定 的基 本 风压 为 a
1 1 静力风 压 荷载 . 在应 用 静力风 压荷 载计 算结 构物 的安 全度 时 , 般是 将 风速折 合成 风压 进行 结构 设计 计算 . 于 一 对
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
基 本风 速或基 本风 压要 考虑 频率 系数 , 地形 、 理条 件 系数 , 地 高度 系数 和体 型系数 四种 因素 , 据需要 乘 根 以相应 的系数 , 可求 得设 计风 速 和设计 风压 [ , 式 ( ) 7如 ] 1 所示 .
0c . 20 0 t 1
21 0 0年 1 0月
连 续 刚构 桥 超 高 墩 的风荷 载模 型 与抗 风构 造 研 究
郭 琦 , 巨峰 尹 海 军 , 田 , 闫 雯 汪 洁 ,
(.西 安 建 筑 科 技 大 学 土 木 工 程 学 院 , 西 西安 70 5 ;.结 构 工 程 与 抗 震 教 育 部 重 点 实 验 室 , 西 西 安 70 5 ; 1 陕 1052 陕 10 5 3 .西 部建 筑科 技 国 家 重 点 实 验 室 ( )陕 西 西 安 7 0 5 ;.陕 西 省公 路 勘 察 设 计 院 , 西 西 安 70 6 ) 筹 , 1054 陕 1 0 8
第4卷 2
第 5 期
西 建 科 技 学 报(然 学 ) 安 筑 大 学 自 科 版
J Xi n Unv fAr h & Te h ( trl c n eE io ) . i.o c . a c . Naua S i c dt n e i
Vo . 2 No 5 14 .
在 此 基 础 上 对 该 桥 的抗 风 构 造 措 施 进 行 了 优 化 . 果 表 明 : 文 中 构 造 的风 荷 载 模 型 中 同 时 考 虑 了 风 压 廓 线 结 在 变 化 及 冲 击 作 用 对 超 高 墩 单 T 结 构 的影 响 , 响 应 输 出 更 能 反 映 出 超 高 墩 具 有 的 特 殊 风 动力 特 性 , 时 增 加 其 同 的风 撑 横 系 梁 构 造 能 够 显 著 降低 风 荷 载 下 墩 顶 位移 , 得 同类 桥 型 抗 风 设 计 中借 鉴 . 值 关 键 词 : 臂 施 工 ; 高 墩 ; 荷 载模 型 ; 风 构 造 悬 超 风 抗
基 准 . 而 , ]然 这一规 定对 于高 差接 近 1 0I 的超 高 墩单 T结 构 而言 , 准 位置 的变 化 会直 接 导致 超 高 7 I T 基
墩 抗风设 计 中构造 尺寸 与配筋 型 式 的巨大差 异 , 而产 生过 度 保 守或 偏 于 不安 全 的 结构 设 计. 从 因此 , 文 中在这类 超 出常规设 计 范畴 的拟极 端 问题 中 , 索在 既有 静 风 荷载 模 型 的基 础 上建 立 起 适用 于超 高墩 探 的针对性 风荷 载模 型 , 此进 行超 高墩 乃至 高耸 结构 的风 致振 动响 应及 安全 性评估 的 分析. 依
1 风 荷 载 模 型
风是空 气 流动 , 在时 间和 空间上 的变 化都 是极 其 复杂 的 , 结 构 物 的影 响 也是 极 其 复 杂 的 . 对 因此 在满 足工程 精度 的条 件下 考虑 桥址处 的具 体情 况对 风荷 载作 合理 的抽 象 和模 型化是 允许 和必 要 的.
F 一 是 愚 愚 W o h h 。 1 3 A () 1
式 中 : 为基本 风压 ;。 Wo 足 为设 计 风速频 率 换算 系数 ; 为风 载 阻力 系数 ;。为地 形 、 理 条 件 系数 ; 愚 志 地 A
为迎 风面 积. 1 2 廓线 指数 风荷 载模 型 a .
针 对超 高墩 下部 结 构 的特 点 , 造 廓 线 指 数 风 荷 载 子模 型 a 以《 路 桥 涵 设 计 通 用 规 范 》 J 构 . 公 (TG D 02 0 ) 6 —0 4 横桥 向静 风荷 载值 计算 公式 为基 础 , 人 瞬 时脉 动 风 压 的 影 响 , 立 的风 载 一 度 相关 关 系 计 建 高
收 稿 日期 :0 90 ~4 2 0—52

要 : 了对 一 座 具 有 超 高 墩 的预 应 力 混 凝 土 连 续 刚构 桥 在 施 工 过 程 中 的抗 风 性 能 进 行 分 析 , 据 桥 址 处 为 依
的风 环境 确 定 了上 、 部 结 构 区别 对 待 的风 荷 载 模 型 . 最 大 悬 臂 典 型 工 况 下 与 静 风 荷 载 进 行 了对 比分 析 , 下 在 并
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