大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计、施工新技术及施工控制研究

大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计、施工新技术及施工控制研究

李叁珍[1]2002年在《大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计、施工新技术及施工控制研究》文中认为随着科学技术和交通事业的发展,预应力混凝土连续刚构桥以其施工简便、造价经济、受力合理、行车舒适等独特优势在近年来得到了迅速崛起,主跨在200m~300m(甚至300m以上)的跨度时具有极强的竞争力。但由于它出现较晚,理论和经验还不十分完善,在修建过程中也存在一些技术上的问题。 本文以大保线金厂岭澜沧江大桥为依托,从施工、设计及施工监控几个方面对连续刚构桥进行了研究。 1.对大跨度桥梁悬臂浇筑施工的各种形式挂篮施工工艺进行了比较和总结,对连续刚构桥悬臂浇筑挂篮施工中重载轻型的发展趋势进行了展望,提出了一种用于解决重载轻型悬臂浇筑施工的新型桁架斜拉式组合挂篮,并进行了可行性分析计算和设计。 2.编制了BSCAS大跨度桥梁结构施工分析软件,从力学和有限单元法原理对桥梁结构计算图式的建立和结构离散化原理做了较为详尽的剖析,对程序的编制原理、功能以及适用范围做了详细的说明和讨论,提出了一些自己的认识和观点。并用实例对程序的可靠性进行了验证。 3.对大跨径连续刚构桥中多采用的群桩基础的简化模拟做了介绍。并对连续刚构桥上部结构设计中取消腹板弯起索、下弯索和连续束问题进行了探讨,从力学角度进行了分析研究。 4.对连续刚构桥上部构造的轻型化问题进行讨论和展望,并结合云南省大保线金厂岭澜沧江大桥,对连续刚构桥上部结构构思设计中整桥和分离式独立桥方案比选的重要性做了分析。 5.讨论了连续刚构桥施工监控的方法,对标高控制原理和参数修正作了分析,对连续刚构桥合拢的重要性、施工工序及配重问题进行了详尽的阐述。 本文所编制的BSCAS系统能较好地对桥梁施工各阶段模拟分析。同时,提出并设计的新型斜拉式组合挂篮是一种较为理想的重载轻型挂篮形式,在块件重量重的大跨度桥梁的施工中有较大的优越性。特别地,对保障山区大跨度桥梁混凝土浇筑质量有着极其重要的意义。

陈颜辉[2]2008年在《大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计探讨》文中研究说明随着国际经济带动交通事业的发展,交通量日益增大,桥梁事业正面临着严峻的考验。近年来,我国修建了很多大跨径预应力混凝土连续刚构桥,也暴露出一些问题,其中裂缝、下挠等问题尤为突出,引起了工程界的普遍关注。首先,本文对预应力混凝土连续刚构桥进行结构分析,包括上部箱梁结构和下部墩柱结构。其次,本文从设计理论、预应力筋配置、箱梁截面尺寸、施工验算和控制、运营过程中的养护等方面对预应力混凝土连续刚构桥在使用中出现的裂缝、下挠及承载能力不足等问题进行了讨论,并指出,目前解决该类问题的最有效的方法还是恰当地布置非预应力钢筋,设计和施工人员应达成共识。同时就提高预应力混凝土连续刚构桥的安全性和耐久性提出了几点建议。最后,对于已出现病害并影响桥梁正常使用的预应力混凝土连续刚构桥。在收集众多资料和分析的基础上,借鉴已维修加固的桥梁实例和最新的研究成果,就目前国内外的加固改造技术进行总结和讨论。总结得出,采用体外预应力技术是改善病害桥梁受力的最有效、也是应用最多的方法。

童建刚[3]2007年在《大跨度预应力混凝土连续刚构桥挠度计算和施工控制》文中研究表明随着科学、技术及交通的快速发展,预应力混凝土连续刚构桥以其施工简便、造价经济、受力合理、行车舒适等独特优势在近年来得到了迅速崛起,在主跨100~300m范围内几乎成为首选桥型。而在预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工过程中,建成梁段的线形在后期施工中是不可调节的,因此为了保证大桥的顺利合龙及成桥线形满足设计要求,同时成桥内力控制在设计容许范围内,必须对桥梁进行详细结构设计、施工设计和施工控制。查阅大量文献资料,总结连续刚构桥及国内外施工控制的发展现状,以新龙大桥为例,介绍预应力混凝土连续刚构桥的设计,就结构尺寸方面和其它已建同类桥梁进行比较;对连续刚构桥进行施工设计;进行挠度精确计算并设置预拱度;阐述连续刚构桥悬臂施工过程中的高程控制原理,给出部分施工过程高程监控结果,并对实测值和理论计算值产生差异的原因进行较为详细的分析;对立模标高突变、预备束启用和合龙等连续刚构桥施工控制中叁个重要问题进行较为深入的研究。

惠国旺[4]2008年在《大跨径PC刚构桥纵向预应力损失及优化设计》文中研究表明随着我国高速公路建设的快速发展,需要更多跨越大江、大河和峡谷的大跨度桥梁,高墩大跨径预应力混凝土连续刚构桥应运而生,并且近年来得到迅速发展。然而运营中的桥梁由于预应力的储备不足引起的跨中下扰和腹板斜裂缝问题屡见不鲜,引起了工程界的高度重视。预应力损失的大小直接影响着结构的抗裂度和挠度。因此,正确分析预应力损失就成为预应力混凝土领域重要的研究课题之一。预应力混凝土连续刚构桥预应力设计是主桥上部结构设计的重要组成部分。在预应力混凝土连续刚构桥的优化设计中,纵向预应力的优化是一个急需解决的问题。如果预应力设计恰当,可以提高连续刚构的受力性能和使用寿命,从而降低成本,提高社会效益。本文以沪蓉国道主干线湖北西段的马水河特大桥为依托工程,围绕大跨连续刚构桥纵向预应力的损失及优化设计课题,主要做了以下几方面的研究:1、介绍了国内外连续刚构桥及连续梁桥的基本理论和发展现状,论述了预应力混凝土连续钢构桥存在的主要病害。2、结合大跨度预应力混凝土连续刚构桥的施工监控工作,对混凝土连续钢构桥的预应力损失做了全面的分析。研究了孔道弯曲、孔道偏差、温度效应所引起的纵向预应力损失;探讨了现有的弯曲孔道预应力摩阻损失理论的正确性和引起箱梁腹板开裂的主要原因。3、阐述了近年来连续钢构桥纵向预应力的优化设计理论,根据分阶段配束的理论思想,并结合前期所做的纵向预应力损失的研究,提出以短束替代长束预应力筋箱梁纵向预应力优化设计方案,以减小预应力张拉中产生的摩阻损失,提高箱体L/4处的抗剪能力,增大箱梁根部的预应力储备。4、分别采用原方案和优化方案,利用有限元分析软件Midas/Civil对马水河特大桥的简化模型进行结构分析计算,得到各施工阶段的应力储备,以及关键截面在成桥状态下的内力状况,通过比较指出优化方案的科学合理性。

刘胜春[5]2001年在《大跨度预应力混凝土刚构桥施工控制技术研究》文中认为随着我国公路和铁路高速交通事业的发展,急需修建更多的大跨度桥梁以跨越大江、大河和海湾,预应力混凝土连续刚构桥应运而生,近年来得到较快的发展。刚构桥能满足特大跨径桥梁的受力要求,除两端以外无其他伸缩缝,有利于行车平顺舒适,具有结构整体性能好、抗震能力强、承载能力强、施工快捷、桥体简洁明快、维护方便和便于悬臂施工等结构特点,因而在城乡已建和在建的桥梁中占据了越来越大的比重。 预应力混凝土刚构桥采用经济合理的自架设体系施工方法-悬臂拼装或悬臂现浇法。这种施工方法的采用,必然给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移变化,为了保证桥梁施工质量和桥梁施工安全,桥梁施工控制是必不可少的环节和措施。本文主要结合蔡甸汉江公路大桥的施工监测监控项目,研究施工预拱度控制的结构计算和误差调整方法。 论文第一部分简单回顾了预应力混凝土刚构桥的发展历程,对刚构桥设计、施工方法等主要内容作了较为详尽叙述,并介绍了国内外在这一方面的研究动态和主要研究成果。随后阐述了本论文研究的必要性和意义: 第一、分析施工过程中各种施工因素对结构内力和成桥线形的影响,为同 类型桥梁的施工监测监控积累经验。 第二、研究大跨度预应力混凝土刚构桥的施工监测监控方法,以完善大跨 度预应力刚构桥的施工监测监控技术。 论文在第二部分对研究所涉及的具体工程项目-蔡甸汉江公路大桥施工监测监控方法作了简要的介绍。 本论文的其后部分主要是从工程实际出发,对预应力混凝土刚构桥施工过程线形预拱度控制的结构计算分析和误差调整预测方面作了较为深入的研究,对预应力混凝土刚构桥施工控制过程的影响因素作了全面的分析。同时,在对预应力混凝土刚构桥施工过程线形预拱度控制的结构计算分析的基础上,利用BP神经网络的预测理论和相应的程序及软件包MATLAB6.1对预拱度控制中的误差调整进行了较好的预测处理,通过与实际施工数据及成桥后测量结果作分析比较,得到结论: 运用本论文的计算模型和程序对预应力混凝土刚构桥预拱度控制过程进 武汉理工大学硕士学位论文行结构分析和误差调整处理是可行。

李东明[6]2013年在《大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工仿真与施工控制分析》文中进行了进一步梳理随着国内外各种大跨度预应力混凝土连续刚构桥的修建,对连续刚构桥的施工过程中的控制已经成为不可缺少的桥梁建设过程中安全和质量的保障,对施工过程中的受力和线性变化控制理论也越来越完善,本文结合对跨度为跨度95+180+95m的巴南高速新政嘉陵江特大桥的现场施工监控,对监控理论及实践情况做了分析,主要通过敏感度分析找出了影响大跨度连续刚构桥施工控制的主要因素,有利于更准确的预测控制到桥梁施工过程中的实际受力特性和变形情况。本文主要工作内容包括:(1)对桥梁施工控制技术理论进行总结;(2)通过实例工程嘉陵江预应力混凝土连续刚构桥,总结施工仿真分析的方法;(3)对影响施工监控的主要参数敏感性分析;(4)对现场施工监控结果进行分析以及参数分析。本文在研究过程中将对其使用的局限性进行总结分析,提出相应的改进措施,在实现各改进措施的情况下,结合室内试验和现场试验,分析了得出了其具有推广使用的可行性,同时这种新型伸缩装置能最大限度的提高行车舒适性,因此本文的研究对于今后伸缩装置的研究设计创新了思路,同时为以后类似研究提供了参考依据,将会产生较大的社会价值。

朱荣[7]2010年在《预应力混凝土V型墩连续刚构桥分段施工的状态估计及工程控制》文中认为本文研究了预应力混凝土V形支撑连续刚构桥的施工模拟分析、施工控制、合龙技术及其受力性能分析。以某颍河叁桥为工程实例,通过有限元计算程序建立平面杆系结构模型,对V形支撑部分与其主梁进行了施工阶段的模拟分析,研究了V形支撑连续刚构桥在施工形成过程中的受力特性及变化规律。此外,总结了桥梁结构的施工控制理论,详细介绍了施工控制内容、施工监测方法和误差分析方法。根据V形支撑连续刚构桥的施工特点,采用自适应控制方法对其进行分阶段施工控制,得到了一些结论和建议。最后,讨论了V形支撑连续刚构桥合龙顶推力的设计与计算。在确定墩顶顶推水平位移时,不仅考虑了合龙温差引起的位移,而且还计入了混凝土收缩徐变的影响。以某颍河叁桥工程项目为实例,运用有限元结构分析方法,比较计算了该桥在不同合龙温度和合龙顺序的情况下的水平顶推力;最后,对各工况的成桥内力和位移状态进行进一步的分析比较,为项目的合龙施工提供了参考。本文在准确的计算基础上,得出了一些有用的结论,对于正确指导预应力混凝土V形支撑连续刚构桥的设计与施工具有重要的理论和工程实用价值。

郜建忠[8]2013年在《复杂艰险黄土地区双幅刚构桥快速施工组织方案研究》文中研究说明T型刚构桥是在大跨钢筋混凝土箱梁桥和简支预应力桥的基础上受悬臂施工的影响下产生的,它的上部结构与墩固结形成整体,T型钢构桥造型美观、宏伟、轻型,适用于大跨度悬臂平衡施工,可不用搭设支架跨越水深大河、深谷,避免中断航运和减小下部施工困难,也不需要体系转换,施工简便。深水大江、大河和深谷都属于地形复杂地区,受天气和雨季的影响,要求尽快完成施工,减小在复杂地形地区施工的风险。本文以西平铁路田家窑2号大桥为例,详细研究了跨黄土冲沟双幅T型刚构曲线桥的快速施工技术方案,主要研究工作及其成果有:1、结合田家窑2号大桥的结构特性,设计制作了大吨位非对称自动走行挂篮系统,挂篮走行系统采用大行程油顶推进自动走行,通过挂篮的快速走行、快速定位,较好地制订出挂篮快速施工技术方案。2、针对墩顶0号段位于曲线且“长、高、大”的特性,设计制作了可调节托架为墩顶0号段提供作业平台,实现了19m长的0号段曲梁曲做,满足其工艺流程要求。3、研究并提出了大跨度高墩单T刚构曲线桥悬臂快速施工技术方案,以及在施工中采取各种控制线性控制措施,实现了田家窑2号大桥的精确合拢;本文研究成果在田家窑2号大桥的成功应用,对类似跨复杂艰险地区的T型刚构快速施工提供了经验,可极大地提高劳动效率和经济效益,有极大的社会价值。

吴天鹏[9]2008年在《基于改进BP神经网络的大跨径连续刚构桥施工控制方法研究》文中研究表明随着我国公路和铁路高速交通事业的发展,急需修建更多的大跨度桥梁以跨越大江、大河和海湾,预应力混凝土连续刚构桥应运而生,近年来得到较快的发展。连续刚构桥梁墩固结,既保持了连续梁行车平顺舒适的优点,又保持了T型刚构不设支座减少养护工作量的优点。该桥型以强度高、线形明快、施工简便快捷、跨越能力强的优势在大跨度桥梁中得到了越来越广泛的应用。预应力混凝土连续刚构桥常常采用经济合理、方便快捷的悬臂现浇施工法。在悬臂施工过程中,桥梁结构受多种因素的影响,如混凝土的收缩、徐变、设计参数与实际数值的差异、施工误差、测量误差、温度变化等。在这些因素影响下,采用悬臂施工方法必然给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移的变化。为了保证桥梁施工质量和桥梁施工安全,桥梁施工控制是必不可少的环节和措施。本文主要结合云南保龙高速沙田河大桥的施工监测监控项目,研究施工预拱度控制的结构计算和误差调整方法。通过对PC连续刚构桥现有施工控制资料的收集,借鉴已有研究成果,着重探究各种常用控制方法进行预测控制的本质,提出了基于BP神经网络为基本理论的施工控制方法。BP算法由于其神经元输出函数为Sigmoid函数,因此是一个非线性优化问题,不可避免的会出现局部极小和收敛慢的缺点。本文利用附加动量法和自适应学习率的结合来作为更新网络梯度和权值的算法。通过与实际施工数据及成桥后测量结果作分析比较,得到结论:运用本论文的计算模型和程序对预应力混凝土刚构桥预拱度控制过程进行结构分析和误差调整处理是可行的。

韩引[10]2013年在《预应力混凝土连续刚构桥施工监控分析研究》文中提出近年来,随着我国交通事业的迅速发展,桥梁建设能力不断提高,预应力混凝土连续刚构桥作为一种大跨度桥梁,以其造价低廉、行车舒适、养护方便、耐久性高等独特优势在桥梁领域越来越受到重视,并得到了广泛的应用。由于预应力混凝土桥的施工过程漫长而复杂,为了保证内力控制合理、合龙精度符合要求以及成桥线形与设计线形相吻合,必须在桥梁施工阶段进行施工监控工作。本文概述了预应力混凝土连续刚构桥的结构和力学优点及对其监控的意义和发展概况,详细阐述了施工监控的内容、控制方法、影响因素、施工控制系统的组成、施工过程的模拟分析方法以及施工控制校核验算的必要性,并以巴中回风大桥这一工程项目为背景,结合实际情况(工程概况、结构及施工特点等),论述了监控方案(包括施工控制目的,现场测试量,线形、应力、基础沉降及主梁温度场的实时测量)的设计,及时记录了监控成果,并进行了详细分析,最后讨论了对结构影响较大的混凝土徐变系数的取值。在上述过程中,本文借助大型有限元分析软件Midas/Civil2010对实桥进行了仿真数值模拟,介绍了施工阶段分析控制、特征值分析控制及PSC设计的步骤,做了参数敏感性分析。并利用灰色理论对线形误差进行科学有效地预测,进而指导施工。

参考文献:

[1]. 大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计、施工新技术及施工控制研究[D]. 李叁珍. 昆明理工大学. 2002

[2]. 大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计探讨[D]. 陈颜辉. 西南交通大学. 2008

[3]. 大跨度预应力混凝土连续刚构桥挠度计算和施工控制[D]. 童建刚. 西南交通大学. 2007

[4]. 大跨径PC刚构桥纵向预应力损失及优化设计[D]. 惠国旺. 武汉理工大学. 2008

[5]. 大跨度预应力混凝土刚构桥施工控制技术研究[D]. 刘胜春. 武汉理工大学. 2001

[6]. 大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工仿真与施工控制分析[D]. 李东明. 西南交通大学. 2013

[7]. 预应力混凝土V型墩连续刚构桥分段施工的状态估计及工程控制[D]. 朱荣. 合肥工业大学. 2010

[8]. 复杂艰险黄土地区双幅刚构桥快速施工组织方案研究[D]. 郜建忠. 西南交通大学. 2013

[9]. 基于改进BP神经网络的大跨径连续刚构桥施工控制方法研究[D]. 吴天鹏. 武汉理工大学. 2008

[10]. 预应力混凝土连续刚构桥施工监控分析研究[D]. 韩引. 西南交通大学. 2013

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