大跨徑連續(xù)剛構橋梁施工控制仿真計算及抗風分析.pdf

1、預應力混凝土連續(xù)剛構橋是目前橋梁工程中應用最廣泛的橋型之一，通常采用平衡懸臂方法施工，施工過程中結構狀態(tài)不斷變化，為保證正常合攏及成橋線形、應力符合設計要求，需要對施工過程中的撓度變形、應力和穩(wěn)定性進行預測和控制。因此嚴格按照各施工階段的實際情況對橋梁施工過程進行仿真分析，正確計算出分段施工過程中結構受力和變形的理想狀態(tài)顯得尤為重要。 本文首先介紹了大跨徑橋梁施工控制的內(nèi)容和方法，分析對比了模擬橋梁施工過程的正裝法、倒裝法、無應

2、力法、倒裝法與正裝法的聯(lián)合應用以及基于迭代方法的正裝法等施工控制計算方法，認為對連續(xù)剛構橋采用正裝法計算工作量小，適應于人們習慣的正向思維，如果采用基于迭代的正裝計算方法，對理論模型中的初始標高做適當修正，計算精度將足以滿足工程要求。 然后結合內(nèi)蒙古黑溝特大橋的設計和施工過程控制，采用大型橋梁專用有限元軟件MIDAS/Civil建立仿真模型，基于迭代正裝法對黑溝特大橋的施工控制進行了仿真分析，在仿真分析中，考慮了混凝土的收縮徐變

3、、鋼筋的預應力損失和體系轉(zhuǎn)換過程中邊界條件變化等因素；通過三次迭代計算，得倒了各施工階段的應力和撓度變化值，并將MIDAS/Civil采用迭代正裝法的計算結果、MIDAS/Civil采用一般正裝法的計算結果、GQJS計算結果及實測值進行了比較分析，為施工控制提供了理論依據(jù)；然后根據(jù)計算結果，采用MIDAS/Civil提供的可視化功能，給出了全橋施工過程動畫演示，包括施工過程中的線形、應力變化動畫演示和某個施工階段混凝土澆注，鋼束張拉等工

4、況下位移及應力變化的動畫演示。 在上述工作的基礎上，本文對黑溝特大橋的抗風性能以及橋墩的P-△效應(重力二階效應)進行了仿真分析。先后采用陣風荷載和簡化的動力風荷載對黑溝特大橋施工階段的典型工況進行了抗風分析，結果表明對于剛性較大的大跨徑連續(xù)剛構橋，采用陣風荷載進行施工階段的抗風分析切實可行，結果合理。風荷載作用下橋墩P-△效應會引起墩頂位移和墩底拉壓應力增加，但影響較小；對于同類型橋梁，如果墩高更高或橫向力更大，應考慮P-△效