A形高墩大跨度混凝土连续刚构桥设计技术研究
高墩大跨度连续刚构桥预拱度设置研究
高墩大跨度连续刚构桥预拱度设置研究摘要:连续刚构桥在设计中设置合理的预拱度能够消除施工过程中各种荷载对线形的影响,减少后期运营过程中的收缩徐变、后期预应力的损失、活载变形等产生的下挠现象。
本文通过对现行规范规定的连续刚构桥预拱度设置的方法进行研究,提出了预拱度设置的合理建议,并通过实例加以说明。
关键词:连续刚构桥预拱度运营过程下挠随着我国交通事业的发展,越来越多的高墩大跨径桥梁不断涌现,连续刚构桥由于墩身与主梁形成刚架承受上部结构的荷载,一方面主梁受力合理,另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能,因此该桥型得到了迅速的应用和发展。
但是随着连续刚构桥跨径的增大,使用年限的增加和超载等原因,导致许多的连续刚构桥跨中出现了不同程度的下挠。
只有在施工中设置合理的预拱度,才能使连续刚构桥上部结构在经历施工中反复发生向上或向下形式的挠度和结构运营一定时间后,达到设计所期望的标高线形。
本文利用空间大型有限元软件MIDAS/Civil对达陕高速王家坝大桥主桥施工阶段进行了分析,对其在施工阶段的预拱度设置进行了分析和研究, 并且对连续刚构桥设计、施工和监控提出相应的意见。
1工程背景万源(陕川界)至达州(徐家坝)高速公路D7合同段王家坝大桥主桥采用三向预应力混凝土连续箱梁刚构桥,左幅跨径组合为(60.42+110.71+60.37m)=231.5m,右幅跨径组合为(59.64+109.29+59.69m)=228.62m。
主桥采用单薄壁空心墩,基础采用钻孔桩基础,如图1所示。
主梁为单箱单室预应力混凝土直腹板箱形梁,主梁根部梁高6.5m,跨中部梁高2.8m,箱梁高度由距墩中心3.0m处按1.8次抛物线变化;箱梁顶板宽12.1m,底板宽6.5m,翼缘板悬臂长度2.8m,桥面横坡变化,由腹板高度调整;箱梁顶板厚度除0#块部分为0.5m外,其余梁段为0.28m;箱梁底板厚由距墩中心3.0m处到合龙段处按1.8次抛物线变化,由0.8m变化至0.3m;连续刚构单T箱梁采用挂篮悬臂对称浇筑,边跨现浇段采用导梁法一次浇筑完成,边、中跨合龙段采用吊架模板、劲性骨架、平衡重方法进行浇筑。
大跨度连续刚构桥施工关键技术研究
大跨度连续刚构桥施工关键技术研究在桥梁工程中,大跨度连续刚构桥是一种经常采用的结构形式。
这种桥梁能够满足长跨度、大荷载和高刚度的要求,广泛应用于高速公路、铁路和城市交通等领域。
因此,对于大跨度连续刚构桥施工关键技术的研究具有重要意义。
本文将从桥梁设计、施工工艺及控制等方面进行讨论。
首先,大跨度连续刚构桥的设计是实现施工关键技术的前提。
该桥梁结构需要满足结构强度、刚度和稳定性等要求。
在设计中,需要考虑桥梁的自重、荷载、温度变化和施工过程中的局部变形等因素。
另外,对于立柱与梁的连接方式、刚度调整与控制等也需要进行详细研究与设计。
其次,大跨度连续刚构桥的施工工艺是实现施工关键技术的关键。
在施工过程中,需要保证施工品质和安全。
为了实现连续施工,可以采用支撑系统和施工合理分段等方式,确保施工的平稳进行。
同时,还需对于关键部位的加固与支撑、焊接质量与检测、浇筑过程的控制等进行研究,以保证施工过程中的质量控制与安全措施。
另外,大跨度连续刚构桥的控制也是施工关键技术的重要方面。
在施工中,需要对于桥梁的整体变形、位移和应力进行实时监测和控制。
利用先进的测量与控制技术,如激光检测、GPS定位和传感器监测等,可以实现桥梁的精确控制与调整,提高施工质量与效率。
综上所述,大跨度连续刚构桥施工关键技术的研究需要从桥梁设计、施工工艺及控制等方面进行。
通过对于设计的合理规划与施工过程的精确管理,可以实现大跨度连续刚构桥的高质量施工。
随着科技的不断进步与应用,相信对于施工关键技术的研究可以进一步提升桥梁工程的水平,为社会的发展做出积极贡献。
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。
高墩大跨度连续刚构桥施工技术
高墩大跨度连续刚构桥施工技术发布时间:2022-06-08T07:43:58.260Z 来源:《建筑实践》2022年4期作者:邢士鑫[导读] 本文将对高墩大跨度连续刚构桥施工技术进行探讨。
邢士鑫保利长大工程有限公司摘要:很多地区为了满足交通需求,会在一些地貌复杂的地方架设高墩大跨桥梁,在我国基础建设逐渐完善的过程中,高墩大跨桥梁已经逐渐增多,虽然预应力混凝土连续刚构桥的承载能力较强,而与其他的新型建设技术相比这项技术已经比较成熟,但是在应用过程中如果缺少相关的执行标准,无法明确相应的施工技术要求,也很容易出现质量问题,为了进一步确保桥梁的使用安全,本文将对高墩大跨度连续刚构桥施工技术进行探讨。
关键词:高墩;大跨度;由于高墩大跨度连续刚构桥跨越能力极大,而且在建设过程中所耗费的成本较低,所以这种桥梁结构成为了山区中跨越沟谷的主要建造形式。
利用混凝土技术完成的连续刚构桥梁能够拥有较大的跨越力,而且整体的经济性较高,受力性较强,可以保证桥梁的使用安全,因此这项技术被更多人所关注。
在我国各个沟谷设置桥梁首先考虑的也是这种桥梁,虽然这种桥梁整体使用价值较高,但是由于施工位置大多数处于特殊的地理位置,因此在施工过程中还需要对施工技术的安全性进行掌控,保证施工人员的安全。
由此可见,本文对高墩大跨度连续刚构求施工技术进行探讨是非常有必要的。
图 1 高墩大跨度连续刚构桥一、高墩大跨度连续刚构桥概述高墩大跨度刚构桥具有跨越直径大、刚度大等特点。
在进行大跨径施工建设时,高墩大跨度连续刚构桥是最常使用的一种建筑形式,这种桥体结构平顺度极好,行车感觉非常舒适,而且养护成本较低、抗震能力较强,所以成为了很多地区桥梁施工的主要选择目标,在当前的建筑市场中有着十分强大的竞争力[1]。
连续刚构桥结构是在不断的探索中设计出的新型桥梁结构,以连续梁与T形刚构桥为基础,进行了桥梁主体上的优化,对于桥体所使用的各项工艺进行符合自然条件因素的转换,让桥梁的结构受力符合相应的标准。
高墩大跨连续刚构桥施工稳定性分析研究
行建模 。
3 . 1 最高墩 时的稳 定性分析
由于本桥 的 1 2号墩 相对 较高 , 稳定 分析 中将其定 义为 最不利墩 。取 1 2号 主墩 为研 究对 象 , 主要考 虑 的荷载 有 : ( 1 ) 恒载 ; ( 2 ) 墩顶施工荷载 ; ( 3 ) 顺 桥 向风荷 载 ; ( 4 ) 横桥 向
( [ ] + A [ ] ) { } - 0 ( 4 ) 这就 是计算稳定安 全的特征 方程 式 , 如果方 程有 n 阶,
那么理论 上存在 n个特 征值 A 。 A : A 3 ……A 。但是 在工程 问 题中只有 最低 的特征值 或最 小的稳 定安全 系数才有 实际意 义, 这时 的特征 值为 A 即最小 稳 定特 征 值 , 临界 荷 载值 为 A { F} 。
2 0 1 3年 第 9期 ( 总第 2 3 5期)
黑 龙江交 通科技
HE L L ONGJ I ANG J I AOT O NG KE J
No. 9, 2 0 1 3
( S u m N o . 2 3 5 )
高 墩 大 跨连 续 刚构 桥 施 工稳定 性 分 析 研 究
2 工 程 概 况
根据上述荷载工况 , 可计算 得到 1 2 墩 的高墩稳定 特征
值, 如表 1 所示 。最小特 征值 为 2 8 . 8 , 说 明在高墩状 态下结
构具有较好 的稳定性 。 表1 1 2 墩各工况 稳定分析 结果
现 以河南省某高墩大跨连续刚构桥为例 , 对该桥进行 了 稳定性分析。该桥主桥上部 结构 为 ( 8 2+ 3 1 5 0+ 8 2 ) m 预应 力混凝土变截面连续刚构 , 桥宽 2 1 9 . 4 5 m, 左右 幅分 离。箱
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
大跨度连续刚构桥施工关键技术研究概述资料
(1)悬臂施工时挠度控制
刚构桥悬臂时的挠度包括:
由恒载、活载、预应力及混凝土徐变所产生的刚构悬
臂梁本身的挠度; 挂篮、时变温度和施工临时荷载引起的挠度;
由不对称恒载、活载及风荷载引起刚构墩柱变形和刚
构基础变形所产生的悬臂梁挠度。 通常采用有限元方法进行数值模拟。
连 续 刚 构 施 工 挠 度 示 例
大跨度连续刚构桥 施工关键技术
王根会 教授、博导
兰 州 交 通 大 学
二零一一年八月
主讲内容
连续—刚构桥的简介
连续—刚构桥的主要受力特点
连续—刚构桥的施工关键技术
连续—刚构桥施工过程中的质量控制
连续—刚构桥的施工监控
一、连续—刚构桥的简介
连续-刚构桥属于梁式桥的范畴。 连续刚构桥是从T构和连续梁发
第4块砼浇注
第4块预应力张拉
第5块砼浇注
第5块预应力张拉
桥面铺装后
恒载效应
预应力
混凝土徐变
预拱度的设置
(2)悬臂混凝土浇注
1.挂篮就位后,安装并校正模板吊架,此时应对浇筑预留
梁段混凝土进行抛高,以使施工完成的桥梁符合设计标高。 抛高值包括施工期结构挠度,因挂篮重力和临时支承释放 时支座产生的压缩变形等。 2.模扳安装应核准中心位置及标高,模板与前一段混凝 土面应平整密贴如上一节段施工后出现中线或高程误差 需要调整时,应在模扳安装时予以调整。 3.安装预应力预留管道时,应与前一段预留管道接头严 密对准,并用胶布包贴,防止灰浆渗入管道。管道四周应 布置足够定位钢筋,确保预图管道位置正确,线形和顺。 4.浇筑混凝土时,可以从前端开始,应尽量对称平衡浇 筑。浇筑时应加强振捣,并注意对预应力预留管道的保护。
高墩长联大跨径刚构-连续组合梁桥桥型研究
图 2 箱 梁横 断面 ( 位 :m ) 单 c
h I I I I t l I I I I P I I I I I I II P I I h
Ana y i n s l c m e fLa g i lLo d Pi un to l sso Dip a e nto r e Ax a a l Fo da i n e
Un r nn n n S nz e e r de pi i g i he h n M t o
L a g s a ,YUE P n . i ICh n .h n e g f ,YANG u h i e Yo . a
( . C iaR i a e et n ier gG o pC . Ld, hn zo 5 0 ,C ia 1 hn al ySv nhE gnei ru o, t. Z e gh u4 0 1 w n 6 hn ; 2 co l fCv n ier g L nh uJ oo gU iesy L nhu7 0 7 ,C ia .S ho o iiE gn ei , a zo i tn nvri , a zo 3 0 0 hn ) l n a t
Ab t a t T r u h a a y i o i a u e a a d rn c i e u d r i n n fp l o n ai n o h x si g s r c : h o g n l ss n st me s r d d t u i g a t n e p n i g o i f u d t ft e e it e v e o n b d e n No 5 l e o h n h n Me r ,i i 0 n h t u n n e i g s i . i fS e z e to t sf u d t a r g u d r n i g o i f u d t n d i p e o o d s r sa d i
高墩大跨连续刚构桥合龙方案及力学行为探讨
Ab s t r a c t : I n t h i s p a p e r . a l a r g e s p a n c o n t i n u o u s ig r i d f r a me b i r d g e a s a n e x a mp l e , me c h a n i c a l b e h a v i o r o f t h e b i r d g e s t r u c t u r e i s a n a l y z e d b y d i st l a s i mu l a t i o n mo d e l i n d i f f e r e n t c l o s e wa y , w h i c h c a n g e t t h e s t r u c t u r e i n t e r n a l f o r c e a n d d e f o r ma t i o n . S o me u s e f u l
高墩大跨连续刚构施工技术
高墩大跨连续刚构施工技术摘要本文介绍了高墩、大跨连续刚构桥的结构特点,论述了高墩、大跨连续刚构桥施工中技术控制方法。
关键词高墩、大跨托架、爬模、挂蓝、张拉、压浆一、工程概况主墩高度高达100m以上。
如河北邢台大峡谷洺水特大桥主墩高120m,两岔河特大桥主墩高113m等。
墩身一般为钢筋混凝土结构。
一般设计为直立式双柱型薄壁墩,顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度大,满足特大跨径桥梁的受力要求。
根据墩身的高度和结构计算,双柱间可设联系板梁连接,加强整体性,改善受力。
洺水特大桥桥孔跨布置为3*40+80+3*150+80+2*40m,其中主桥上部结构主桥80+3×150+80m采用变截面预应力混凝土连续刚构箱梁,箱梁根部梁高9.2m,跨中梁高3.3m,顶板厚28cm,底板厚从跨中至根部由32cm变化为110cm,腹板从跨中至根部分三段采用50cm、65cm、85cm三种厚度,箱梁高度和底板厚度按12次抛物线变化。
箱梁0号节段长14m(包括墩两侧各外伸1m),每个悬浇“T”纵向对称划分为18个节段,梁段数及梁段长从根部至跨中分别为10×3.5m、8×4.0m,节段悬浇总长67m。
二施工重点控制1、设计提供的各节段主梁的施工预拱度是基于规范要求来确定的设计参数,这往往与施工现场实际情况(例如混凝土材料比重、弹模,预应力钢束弹模、预应力损失,施工环境温度与设计的不同,施工时的荷载与设计考虑的差异等)存在一定的误差,这一误差往往导致设计计算与施工实际有出入。
同时,连续刚构桥梁通常采用悬臂分节段施工,是一个复杂的施工过程,各施工阶段是一个连续、系统的施工体系,前期工作的成果直接影响后期阶段的结果,且由于连续刚构桥梁自身的特点,特别是施工标高偏低的情况是很难在后续阶段予以弥补的。
这就需要在桥梁施工过程中,运用施工控制措施,通过对大跨径连续刚构桥梁进行施工控制,对施工方案的可行性做出评价,确定各施工理想状态的线形和位移,对随后施工状态的线形及位移做出预测,提供施工控制参数,保证施工中的安全和结构恒载内力及结构线形符合设计要求,保证施工质量和安全。
高墩大跨度连续刚构桥施工技术控制的研究
黑 龙江 交通科技
HE L NGJANG l IO l JAOT ONG J KE l
No.0。0 0 1 2 1
( u o2O S m N .O )
高墩 大 跨度 连续 刚构 桥施 工技 术 控 制 的研 究
赵 振 宏
工上的控制 , 能确保桥梁的施工的质量与桥梁 在施工时 的 才 安全。施工控制作 为施工 的技术 中的重要 的组成部分 , 一直
器与材料的堆放 , 同时要 注意在悬臂 的两端堆放要对称 。 () 4 箱梁要采取 先让边跨 然后再 中跨 的顺序进 行合拢 , 采取吊架的施 工方 法来进行 中 、 边跨的合拢。施工 的时候首
必 须要 做 到 确定 合 理 的分 层 位 置 。各 层 的 混 凝 土 的 龄 期 要
等特点。
1 2 桥 梁 的施 工控 制 .
桥梁 的建设 安全 系统 就是桥 梁的施 工控制 系统。施工 控制 的主要内容有箱梁 的平面在线性的监控 、 箱梁及桥墩的 控制断面的应力上 的监控 、 箱梁 的温度 的监测 、 梁 的高程 箱 线性的监控等。其 中, 于大型 的桥 梁 , 常采用 的是线 形 对 通
的挪动、 梁段的混凝 土浇 注等过程 , 都应 该按照均 衡、 同步 、
对 称 的原 则 来 进 行 。通 常 情 况 下 , 面 上应 该 减 少施 工 的机 梁
个体系 的转换相适应 ; 另外 , 还需要考 虑 因为 体系 的转 换和
其 他 的因 素所 引起 的有 关 结 构 的 内 力 。 只有对桥梁在建设的全部 过程都进 行极其严 格 的在 施
正弯矩 转移为支点负矩 , 了桥梁的跨越 能力 。但使用 桥 提高 梁悬臂施工法 , 很可能会 出现在施工的过程 中的体 系的转换
高墩大跨刚构-连续组合梁桥的设计
高墩大跨刚构一连续组合梁桥的设计张扬(中铁第五勘察设计院集团有限公司桥梁院,北京102600)桥梁摘要:结合l 座在建3一(60+3×100+60)m 刚构一连续组合梁桥,介绍该桥集大跨、长联、高墩、大群桩基础于一体的技术特点,对刚构墩不同类型的横向结构形式进行了对比分析,并从墩顶位移、墩身刚度、稳定性、温度应力影响等方面对刚构主墩的设计进行详细分析,结果表明该桥具有足够的强度、刚度和稳定性。
关键词:铁路桥;刚构一连续组合梁桥;高墩;刚度;稳定性中图分类号:U 448.21+6文献标识码:A文章编号:1004—2954(2012)04—0079—04D e si gn of R i gi d-Fr am e and Cont i nuous -B eam C om bi nat i on B r i dge w i t h L ong-Span and H i gh-P i erZ H A N G Y a ng(B ri dgeE ng i ne e ri ng Desi gn and R es ear ch I nst i t ut e ,C hi na R ai l w ay Fi f t h Su r vey andD es i gn I ns t i t ut e G r o up C o .,L t d .,B e i j i ng 102600,C hi na)A bs t r a ct :Ta ki ngar i gi d —fr a m e and con t i n uous —be am com bi na t i on br i dge w i t h t he spa n ar r angem ent (60+3×100+60)m undercons t r uct i on a sanexam pl e ,t hi s pa pe r i nt r o duces t he t echni cal char act er i s t i csof t hebr i dge w hi ch i nvol ves i n l ong s pan ,l ong uni t s ,hi gh pi erandl argepi l e gr oup f ounda t i on ,a sw el la sanal y zescont r as t i v el yt hedi f f er e ntt r ans ver s es t r u ct ur ef o r m ofr i gi d f r am e pi er s .B es i de s ,t hepa pe ranal y s es i n det a i l t hedes i gn of t hem a i n pi erof t her i gi d f r am e ,i nc l udi ng t he t opdi spl ace m ent of t hepi er ,pi err i g i di t y ,pi ers t abi l i ty ,and t he t e m per at ur e s t r es s .The anal y s i s r es ul t s s h ow t ha tt hi s br i dgehas e nough s t r engt h ,r i gi di t y and st abi l i t y .K ey w or ds :r ai l w ay br i dge ;r i g i d —f r am ea nd c ont i nuous -bea m com bi na t i on br i dge ;hi gh pi e r ;ri gi di t y ;st abi l i t y收稿日期:2011—10—09作者简介:张扬(1983一),女,工程师,2008年毕业于中南大学土木建筑学院,工学硕士,E —m a i l :zybe st 8377@163.com 。
高墩大跨连续刚构桥施工中的关键技术研究
高墩大跨连续刚构桥施工中的关键技术研究摘要:高墩大跨连续刚构桥由于外形简洁美观,桥下的视野开阔,尤其适用于山区起伏较大的地形环境中,因此广泛应用于我国南方以及西部山区的高等级公路中。
在高墩大跨连续刚构桥施工过程中,由于结构受到一些因素的影响,导致内力以及变形始终处于变化状态中。
同时桥梁建成之后,梁段的可调整性较小,所以加强施工过程中的控制力度,确保桥梁线形以及内力达标,全桥顺利合龙极为关键。
文章正是基于这个角度,结合工程实例,重点就高墩大跨连续刚构桥施工控制展开相关探讨。
关键词:高墩;大跨径;刚构桥;施工技术引言混凝土刚构桥发展在早期的结构特征就是跨中设铰,在自然条件下,铰内会出现剪力,梁内会出现附加的内力,这些均会对桥梁受力造成不好的影响。
铰的设定导致桥梁总体性严重受损,将梁换成铰之后,虽然防止了铰接结构的缺陷,可是由于桥梁的跨度加大,该结构无法满足行车的舒适性。
为了可以充分满足行车的舒适性,连续梁得到了一定的发展。
连续梁对于桥梁的总体性要求比较高,除去两端之外,其他部位都没有伸缩缝。
该种结构益于行车,可是因为中间无铰必须要设定吨位较大的支座,所以,成本提高了。
因此,连续刚构桥诞生了,其不但具备一定的舒适性,还具备没有支座的优势,施工便捷成本低廉。
1高墩大跨度连续刚构桥的结构特点1.1桥墩结构特点主墩高度一般40m以上,甚至高达100m以上。
桥墩高而柔,沿桥向抗推刚度小,使其具有对温度变化、混凝土收缩、徐变以及制动力使桥上部结构产生水平位移等良好的适应。
如甘肃兰临高速公路G212线湾沟特大桥主墩高64.4m;内昆铁路花土坡大桥主墩高110m,云南元江大桥主墩高137m;延安洛河特大桥主墩高143.5m等。
墩身一般为钢筋混凝土结构。
一般设计为直立式双柱型薄壁墩,顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度大,满足特大跨径桥梁的受力要求。
可作成实心或空心截面,实心双薄壁墩施工方便,抗撞击能力强,空心双薄壁墩可节省混凝土。
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。
标签: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。
上部箱梁顶宽12.25m,底宽6.25m,悬臂长3m。
高墩大跨度连续刚构桥的动力力学特性分析思考
高墩大跨度连续刚构桥的动力力学特性分析思考
李毅
【期刊名称】《智能城市应用》
【年(卷),期】2024(7)3
【摘要】连续刚构桥是预应力混凝土连续梁桥中一种特殊结构型式,即是一种桥墩主墩与上部结构主梁固结的预应力混凝土连续梁桥。
连续刚构桥多用于山区环境中,充分利用其跨径大、桥墩高的优点,完成对河谷、峡沟的跨越。
其中,连续刚构桥的
桥墩高度较大、桥墩柔性较强,且河谷、峡沟处风力往往较大,对连续刚构桥梁的动
力影响较为突出。
因此,连续刚构桥的动力研究分析,是连续刚构桥研究中的一个重
难点。
本论文为了研究高墩大跨连续刚构桥动力特性的影响,以国内某大桥为工程
背景,利用有限元软件Midas Civil 2023建立主桥三维模型,从桥梁自震频率、地震反应谱、车桥耦合动力、桥墩高度、动力特性优化等方面分析该桥梁的动力特性。
结果表明:○1主桥的自振频率与墩梁刚度比的变化呈正相关关系,变化速率呈先大后小的趋势;○2主桥的1阶纵向频率受主墩高度变化影响也很大,变化幅度大于50%。
本论文研究结论可为高墩大跨连续刚构桥的动力分析设计提供参考和指导。
【总页数】4页(P37-40)
【作者】李毅
【作者单位】中南勘察设计院集团有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U448.22
【相关文献】
1.钢管混凝土组合格构柱高墩大跨连续刚构桥动力特性分析
2.高墩大跨度连续刚构桥空间动力特性分析
3.高墩大跨度预应力连续刚构桥荷载试验及动力分析研究
4.铁路大跨度高墩连续刚构桥空间动力特性分析
5.大跨度高墩连续刚构桥的动力特性分析
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高墩大跨连续刚构桥施工技术研究方案总报告
超高墩大跨预应力混凝土曲线连续刚构桥综合施工技术1前言葫芦河特大桥是黄延高速公路上的一座特大连续刚构箱梁桥,位于陕西黄土高原南部黄陵县境内,是西部大通道包头—西安—重庆—北海段在陕西境内的重要组成部分,连接中华民族的始祖发源地陕西省黄陵县及革命胜地延安。
大桥主墩最高达138m,主桥为90m+3×160m+90m共660m五跨连续刚构,施工中在墩身质量及梁体的线型控制等方面可借鉴的施工经验稀少,为此,中铁十六局集团以“超高墩大跨径预应力混凝土曲线连续刚桥施工技术”为课题,成立了科研攻关小组,进行工程研究。
研究的主导思想是:立足国内现有的施工技术、机械设备和工程材料,进行施工技术的综合研究。
中铁十六局集团的有关人员会同陕西省高速公路建设集团公司及设计院等单位,从2003年7月至2006年9月组织科研攻关,在刚构桥施工的关键技术上,如:大体积混凝土温度控制、超高墩外翻内爬模施工技术、超高墩大跨曲线连续刚构箱梁线型控制、高墩边跨直线段无配重现浇施工等,解决了施工难题,有力地保障了工程施工的顺利进行,大桥于2006年9月30日建成通车,达到了优质、高效、安全的总目标,得到了监理单位、建设单位的肯定。
大桥的修建成功,为以后同类工程的修建提供了可贵的经验,具有重要的参考价值。
2工程概况及特点2.1工程概况葫芦河特大桥为双向四车道,设计标准为汽车超—20,挂车—120,设计时速80km/h,桥面净宽为2×(净10.75m+0.5m防护栏)+2.0m(分隔带)。
投资总额14110万元。
大桥全长1468m,主桥为90m+3×160m+90m预应力混凝土连续箱梁刚构,引桥分别是:黄陵岸为6×50m预应力混凝土连续T梁,延安岸为10×50m预应力混凝土连续T梁。
全桥平面位于R=2500m的S型曲线上,纵面位于R= 20000m的凹型竖曲线上。
2.1.1桥址区自然地理概况葫芦河特大桥位于黄陵县阿党镇西龚家塬村南约2.0km处,桥位处河道顺直,水流基本畅通,河底断面规则,呈U型。
高墩大跨连续刚构桥施工技术研究报告之四
边跨不平衡悬浇和墩顶托架无配重浇筑施工技术1前言1.1背景目前,边跨现浇段施工及边跨的合拢方式有以下几种:图4-1 导梁上合拢边跨1.1.1落地支架方式在落地支架上浇筑边跨现浇段和合拢段,合拢边跨,这是在大多数连续刚构桥上采用的方法。
在高墩的情况下,落地支架费材费力,如果支架搭在水中或边跨现浇段处于复杂地质地形条件下,难度更大,需探索不用落地支架的途径,这是连续刚构桥发展的必然趋势。
1.1.2导梁方式在边跨悬臂端设导梁,支承在边墩上,在导梁上挂模板浇筑边跨现浇段及合拢段(图4-1)。
为取消落地支架进行探索,结果发现当边、主跨跨径比在0.54~0.56时,边跨支点在任何荷载工况下,总保留有足够的压力,而不出现拉力,因此有可能利用导梁,合拢边跨,而又不过多增加预应力束。
这个设想,已经在跨径106 m的太平大桥(边跨59 m)以及跨径120 m(边跨66 m)的金沙大桥中实现,合拢情况良好,取消了落地支架。
1.1.3与引桥悬臂连接合拢与引桥悬臂连接合拢是取消落地支架的又一种方式。
中国的沅陵沅水大桥,主跨140 m,边跨85 m。
其引桥为跨径42 m的顶推连续梁桥,按(9×42 m)+(42+13.5 m)设两联,其间设有伸缩缝,由预应力束临时连接,顶推就位后解体,悬臂的13.5 m与连续刚构悬臂空中固结,形成85 m+140 m+85 m+42m的连续刚构,缩短了工期,节省了投资。
澳大利亚的门道桥,边跨的刚构悬臂与引桥的悬臂在距边墩16 m处,以弹性支承连接。
该连接装置为内设钢箱,有盆式滑动支座与刚构与引桥相连,可以传递剪力及一定的弯矩,但不能传递轴向力和不能约束轴向变位。
1.2工程概况葫芦河特大桥主桥“T”构为90+3×160+90m预应力混凝土连续刚构箱梁桥,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,边跨现浇段长度为8.9m,合拢段长2.0m,合拢顺序为:边跨→次边跨→中跨。
(完整版)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。
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Key words:railway bridge;continuous rigid—frame bridge;A—shape sponse analysis;wind resistance behavior
1概述 我国幅原辽阔,各地地形相差悬殊,情况复杂, 尤其是西南艰险山区,山高谷深,在该区域修建铁
re-
concrete
is well adapted to the topography of the bridge site,is cost—saving,has good seismic and wind sistance behavior
as
well
as
good vehicle and bridge dynamics and stability. pier;stress;seismic
Study of Design Techniques of A-Shape High-Rise Pier and Long Span Concrete Continuous Rigid-・Frame Bridge
CHEN Si。xiao,CHEN
Ke-jian,LJ Rui
(China Railway Eryuan Engineering Group Co.,Ltd.,Chengdu 610031,China)
式、哑铃式及整体式承台桩基础。分离式承台桩基 础可适用于基岩较好,采用不等高斜腿的横坡较陡 地形;当地质较差,斜腿分岔较远,两斜腿处地质差 异不大,两斜腿沉降差较小时,选用哑铃式承台桩基 础,可节约大量承台圬工;当地质较差,斜腿分岔不 远,两斜腿处地质差异又大时,宜选用整体式承台桩 基础。
0.692E+07—0.526E+07—0.359E+07—0.1 92E+07 —0.609E+07—0.442E+07—0.276E+07 —257 632 575 344 —0.109E+07
图2
Fig.2
A形高墩构造
Structure of A・Shape High-Rise Pier
(V/F)或桥墩混凝土体量V与横向刚度K的比值 (V/K)作为高墩经济性评价指标,通过分析A形高 墩不同坡率,得到A形高墩经济合理坡率。
图1蔡家沟大桥
Fig.1
Caijia
Guiley Bridge
对于不同墩高的A形墩,通过调整A形墩分岔 斜腿横向间距可显著提高A形墩的横向刚度。从 不同墩高坡率分析,墩越高,经济合理的墩身外坡率
out tO
carry
a—
the mechanical analysis of the segments in the forked
zone
and of the
cross
tie beam.The
nalysis of the vehicle and bridge coupling dynamics,seismic response,wind resistance behavior and spatial
主拉应力数值最小。
MPa(图3),岔区节段绝大部分区域的主压应
4
A形高墩桥梁静、动力特性分析
力不超过5.26 MPa,主压应力数值仅在应力集中区 域比较大,主拉应力较大的区域主要分布于横梁上、 下表面。 3.2横系梁节段应力 经计算控制工况下横系梁节段的最大主压应力 和最大主拉应力分别为7.57 MPa和1.97 MPa(图 4),绝大部分区域的主压应力不超过5.73 MPa,横 系梁混凝土在空心墩内部的应力水平较低。 横系梁宽度和壁厚的改变对横系梁节段处最大 应力的影响不太显著,横系梁高度的变化对横系梁 节段的受力影响较大,适当减小横系梁高度对于横 系梁节段的受力是有利的,但横系梁高度的设置还 要综合考虑地震作用和桥墩的稳定性,其尺寸也不 能太小。为了确保横系梁节段不成为地震作用下结 构的薄弱环节,横系梁高度h取5.0 m。沿墩高方 向斜腿实体部分的高度取5.0 m时,横系梁节段处
at
the same time,will increase
the temperature internal forces in the inclined legs of the pier.To study the mechanical behavior of the pier and the static and dynamic characteristics of the bridge,the ANSYS was used
2
A形高墩构造型式研究 A形高墩构造 为适应山区地形特点,将高墩下段整体截面在
越缓,当墩高小于110 m时,外坡率为15:1~ 25;1;墩高110~150 1TI时,外坡率为10:1~ 15:1;墩高超过150 in时,外坡率放缓至8:1~ 10:1时较为合理。 2.3横系梁设置 A形墩横系梁的设置对墩身受力行为有较大影 响。横系梁的设置增加了A形墩的多余约束,整体 性增加,基础变位对A形墩岔区过渡段的不利影响 明显降低。设置横系梁后,A形墩最不利工况下分 岔斜腿水平力降低20%~40%,对分岔斜腿底及基 础的有利影响较为明显。当横系梁设置于斜腿中部 附近时,横向弯矩较小,但横系梁的设置会增加斜腿 在温度变化荷载作用下的温度内力,导致横系梁设 置区段范围内斜腿钢筋用量增加。因此,横系梁设 置应根据各桥墩实际情况分析确定,在满足A形墩 岔区实体过渡段受力、支腿强度、整体稳定性的前提
Abstract:The main bridge of the Caijia Gulley Bridge is
span concrete continuous rigid—frame bridge.The rational
an
A—shape high—rise pier.and long
a
slope ratio of
structure
of the bridge
at
both the construction and operation stages was also made.
The results of the analysis show that the mechanical behavior of the principal segments of the pier
2.2
A形高墩坡率 以桥墩混凝土体量V与自振频率F比值
万方数据
A形高墩大跨度混凝土连续刚构桥设计技术研究
陈思孝,陈克坚,李锐
65
下,宜取消横系梁设置,否则应在A形墩支腿间设 置横系梁;当A形墩置于基础变位难以控制的地基 时,应适当加强A形墩横系梁的设计。
2.4
A形高墩基础 结合A形墩的结构形式,匹配的基础有分离
桥梁建设2014年第44卷第l期(总第224期)
Bridge Construction,V01.44,No.1,2014(Totally No.224)
63
文章编号:1003—4722(2014)01—0063—06
A形高墩大跨度混凝土连续刚构桥设计技术研究
陈思孝,陈克坚,李
锐
(中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都610031) 摘要:蔡家沟大桥主桥为A形高墩大跨度混凝土连续刚构桥,A形高墩的合理坡率随墩高 的增加而减缓,其横系梁的设置会增加墩的整体性,但会增加斜腿处的温度内力。为研究A形高 墩的受力行为以及该桥的静、动力特性,采用ANSYS对A形高墩岔区节段及横系梁节段进行受 力分析,并对该桥进行车桥耦合动力分析、地震反应分析、抗风性能及施工和运营阶段的空间分析。 结果表明:A形高墩主要节段受力均满足要求;A形高墩大跨度混凝土连续刚构桥受力合理、横向 刚度大、适应地形能力强、经济性好,具有较好的抗震、抗风性能,良好的车桥动力特性及稳定性。 关键词:铁路桥;连续刚构桥;A形桥墩;应力;地震反应分析;抗风性能 中图分类号:U442.5;U443.22 文献标志码:A
1.64
Fig.3 71l 35l —449 —188 762 172 73 335 007 417 596 858 597 186 0.138E+07 0.164E+07 0.112E+07
(b)主拉应力 图3岔区节段应力云图
Stress of Segment in Forked Zone
单位:Pa
high—rise pier of the
cross
bridge gradually decreases with the increase of the pier height.The arrangement of the beam
on
tie
the pier is good
tO
improve the integrity of the pier,but
收稿日期:2013—06—24 基金项目:铁道部重点科研课题(2010G016-D)
Key Research
路,不可避免地需要跨越深沟,建造大跨高墩桥梁。 例如宜万线的渡El河大桥、襄渝线牛角坪大桥、渝利 铁路蔡家沟大桥,主桥分别采用(72+128+72)m、
Project of Ministry of Railways(2010G016-D)
作者简介:陈思孝,教授级高工,E—mail:csxl967@126.tom。研究方向:桥梁及水文设计。
万方数据
64
桥梁建设Bridge Construction
(100+192+100)ITI、(80+3×144+80)m预应力 混凝土连续刚构桥,墩高分别达到128,98,139 采用扫帚形或A形墩。 由于铁路桥梁横向刚度要求,墩高大于80
4.1车桥耦合动力分析 采用车桥耦合振动分析程序,建立车、桥、墩、基 础和地基相互耦联、相互激励的车桥系统动力学理 论计算模型,进行车桥耦・合动力分析,获得A形高 墩大跨度混凝土连续刚构桥桥上列车走行的安全性 和舒适度评价指标,验证A形高墩的动力性能。 选取国产300 km/h动力分散式车组、先锋号、 中华之星、CRH2,进行了160,180,200,220,250