钢混组合连续梁桥顶推施工受力特性分析

钢混组合连续梁桥顶推施工受力特性分析

钢混组合梁因其受力性能好,预制化程度高而得到广泛应用,国家在“十三五”期间大力提倡钢桥的应用,因此该桥在我国又迎来了新的历史机遇。在钢混组合梁的施工中,主梁与桥面板往往是分开施工的,组合梁的钢主梁因为其自重轻、几乎是等截面的优点,通常采用顶推法进行施工,而桥面板通常采用预制形式,安装方法上采用间断施工法来改善支点处桥面板受力。

鉴于组合梁的应用前景,对于分析组合梁在施工过程的受力,模拟其在施工

中的受力状态,显得十分有必要。本文选择钢板组合梁进行研究,希望能为同类桥梁的施工与设计提供帮助。

本文主要进行了以下几个方面的研究:(1)回顾了钢混组合梁与顶推施工法

的发展历程,就顶推施工法的分类与与发展特点进行了详细阐述,展望了顶推施

工法需要关注的问题,对组合梁的结构特征以及顶推法的发展历程有了全方位的了解与认识。(2)简化导主梁模型,采用位移法分析了顶推过程主梁的受力。

获得了顶推过程中主梁内力与支点反力的解析表达式,确定了顶推过程主梁的控制截面与时间节点。分析了导梁长度、自重集度以及刚度对主梁受力的影响,确定了导主梁顶推过程最佳的长度比α,自重集度比β以及刚度比γ。

(3)采用杆系有限元分析了某钢板组合梁顶推施工过程,确定了导梁的合理

设计参数与截面形式,得到了有限元仿真模拟下导梁前端的挠度变化情况以及主梁的内力与支反力,验证了导梁设置的合理性和有效性。(4)采用有限元软件中的施工阶段联合截面分析了桥面板的施工过程,比较了桥面板在间断施工法与顺序施工法下施工顺序的差异,比较了在两种施工法下支点处桥面板的受力状态,验

证了间断施工法的可靠。

于此同时对两种施工法下钢主梁在成桥状态下的应力情况进行了对比。针对桥面板吊装受力问题,建立了实体模型,并验证了改善受力措施的合理性与有效性。

(5)以最新的钢桥规范为依据,分析了组合梁预拱度计算中应考虑的因素,说明了组合梁设置预拱度的必要性与其计算精度的准确性。模拟了四种偏载作用下,获得结构最不利位置处的弯矩与应力。