高墩大跨度刚构桥上部结构施工关键技术应用

我国西部受地形地貌影响,多采取高墩大跨度刚构桥建设方法,却由于向薄壁、大跨、高墩方向发展,结构刚度下降、柔度增大,上部结构需采取悬臂施工法,提高工程质量。为此,本文以高墩大跨度刚构桥特点为切入点,结合某桥梁工程案例,分析其地形地貌、水文地质、工程特点,以此为基础,提出上部结构施工关键技术应用措施,从而为相关工作者提供参考。

高墩大跨度刚构桥悬臂施工阶段与成桥地震反应对比

在中国西部地震危险性较高的地区,建造了许多高墩大跨度的预应力混凝土连续刚构桥。高墩大跨度刚构桥一般采用悬臂施工技术,但因施工周期较长,可能在建设期中遭受地震。为探究强震下处于悬臂施工阶段的刚构桥主梁及桥墩可能发生的震害,以经历汶川地震考验的庙子坪大桥为研究对象,建立最大悬臂T构、边跨合龙后非对称单悬臂T构及成桥连续刚构阶段3种结构体系,模拟悬臂施工静定—单次超静定—多次超静定的转换过程;选取桥址附近台站实测的汶川强震动记录进行时程分析;结合成桥阶段庙子坪大桥的实际震害研究结果,对比强震下3种体系主梁应力及桥墩内力。结果表明:与成桥阶段相比,强震下,处于最大悬臂阶段的墩梁固结处顶板、腹板容易开裂,但其他大部分位置不易开裂;处于边跨合龙阶段的边跨合龙段处顶板和底板、边跨1/5~2/5区域腹板及墩梁固结处顶板和腹板的应力均较大,都容易开裂,但中跨反而不易开裂;虽然两个施工阶段桥墩中高位置处纵桥向弯矩是成桥阶段的两倍以上,但不易开裂;墩顶、墩底易开裂,与成桥反应一致;建议施工期的A类连续刚构桥抗震重要性系数取0.76。研究结果可为地震时,采用悬臂施工技术建造高墩大跨度刚构桥提供参考。

高墩大跨度连续刚构桥空间动力特性分析

连续刚构桥动力特性是桥梁结构动力分析的前提和基础。以一高墩大跨度连续刚构桥为研究对象,运用有限元软件ANSYS建立其有限元模型,分析其结构参数对动力特性的影响。分析表明:1)主梁刚度增大,各阶振型频率也随之增大,且侧弯和竖弯振型的频率变化较为明显,对纵飘振型影响较小;2)桥墩刚度的变化对侧弯和纵飘频率影响较大,而对竖弯频率影响相对较小;3)纵向约束弹簧刚度对竖向和横向各阶频率无任何影响,但是可以显著增加纵向频率。

高墩大跨度连续刚构桥抗震性能分析

以西南山区某高墩大跨度预应力混凝土连续刚构桥为例,应用Midas civil建立了有限元分析模型,分析了该桥的自由振动特性。采用非线性时程分析方法分析了该桥在E1、E2地震作用下的抗震性能。

高墩大跨度连续刚构桥施工的稳定性控制分析

随着我国交通网络的发展,高墩大跨度连续刚构桥的施工越来越多,在交通网络中作用也越来越明显,但在施工中也发现了一些问题。而施工控制能有效提升桥梁结构的稳定性,对前期的技术设计和后期的工程施工具有重要意义。

大跨度连续刚构桥波形钢腹板内衬混凝土承剪比研究

大跨度桥梁结构设计时墩顶附近钢腹板承受的剪力一般较大。在梁高较大的情况下,波形钢腹板易受几何形状不规则的影响,导致剪力屈曲强度下降。为了防止波形钢腹板发生屈曲破坏,通常采用在墩顶附近增设内衬混凝土来提高波形钢腹板的抗屈曲承载能力。本文以徐水沟特大桥为工程背景,采用规范简化计算公式并建立不同厚度内衬混凝土的有限元数值仿真模型,对波形钢腹板内衬混凝土厚度、承剪比及竖向荷载作用下的钢腹板和内衬混凝土应力状态进行研究。结果表明:当内衬混凝土的厚度在20～60 cm时,其承剪效果较好;竖向荷载对波形钢腹板和内衬混凝土的承剪比无影响。