高墩大跨徑彎連續(xù)剛構(gòu)橋施工仿真分析及控制.pdf

1、隨著現(xiàn)代高等級(jí)公路與城市立交道路網(wǎng)系統(tǒng)的迅速發(fā)展,在立交橋和高架橋中,特別是西部山嶺重丘區(qū),要求橋梁軸線服從路線要求,在平面上呈曲線形,立面上應(yīng)用高墩,以提供順暢的交通線.高墩彎橋的應(yīng)用不僅大大減小了橋梁與道路連接部分線路的長(zhǎng)度,很好地適應(yīng)橋址受地形地物限制的需要,降低了整個(gè)工程的造價(jià);還大大改善了道路系統(tǒng)的整體運(yùn)輸性能,因而有著廣闊的前景.目前,我國(guó)在大跨徑橋梁建設(shè)方面與先進(jìn)國(guó)家的差距還很明顯,施工方法比較落后.特別是彎橋的設(shè)計(jì)與施工

2、中還存在不少問題,主要是扭轉(zhuǎn)、平面內(nèi)變形等方面的分析欠全面,有些機(jī)理,如影響橋梁平面內(nèi)變形的因素等尚需進(jìn)一步探討.大多數(shù)的仿真軟件多是以平面或者空間梁?jiǎn)卧獊砟M橋梁,且針對(duì)施工過程的專用性不強(qiáng).連續(xù)剛構(gòu)的計(jì)算分析多年來一直停留在平面分析上,即使做空間分析也是局部做,如零號(hào)塊空間分析、錨下局部應(yīng)力分析等,極少做全結(jié)構(gòu)仿真分析.對(duì)于直連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)計(jì)算,平面分析 加局部空間分析設(shè)計(jì)上基本夠用,但對(duì)于彎連續(xù)剛構(gòu),尚有欠缺.目前已建成的一些大跨

3、徑連續(xù)剛構(gòu)橋中出現(xiàn)了裂縫,結(jié)構(gòu)整體效應(yīng)分析不夠肯定是原因之一.本文在總結(jié)現(xiàn)有軟件的基礎(chǔ)上,用實(shí)體單元來模擬橋梁施工過程,分析了各種施工狀態(tài)下有限元的表達(dá)式,用橋梁三維預(yù)應(yīng)力分析系統(tǒng)(BridgeKF)對(duì)一彎連續(xù)剛構(gòu)試驗(yàn)橋進(jìn)行全結(jié)構(gòu)仿真分析,改變所建模型的平曲線半徑、墩高,進(jìn)行計(jì)算,充分考慮不同橋梁的受力變形特性,得出了比較普遍適用的結(jié)論.近幾年,由于懸臂施工法的廣泛應(yīng)用,大跨徑曲線橋的施工監(jiān)控方法也需進(jìn)一步研究和積累經(jīng)驗(yàn).目前,對(duì)施工控

4、制理論研究的還不夠,控制手段落后,影響因素研究不透,預(yù)測(cè)和判斷精度不高,還未建立起一套完善的施工控制系統(tǒng).特別是對(duì)高墩大跨徑彎連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制研究較少,一些近年來新出現(xiàn)的控制方法如灰色度理論、多元線性回歸等在實(shí)際應(yīng)用中不多,控制理論落后.本文回顧了大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋的施工控制方法,詳述了預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工控制的影響因素,在試驗(yàn)橋的施工控制中做了一些新的嘗試,如提出對(duì)上部箱梁設(shè)置徑向預(yù)拱度、扭轉(zhuǎn)預(yù)拱度,對(duì)高墩設(shè)置側(cè)移預(yù)拱度的設(shè)想