预应力混凝土连续刚构桥0#块应力分析与测试研究

预应力混凝土连续刚构桥0#块应力分析与测试研究

韩友续[1]2001年在《预应力混凝土连续刚构桥0#块应力分析与测试研究》文中提出本文以靖远叁滩黄河大桥为工程依托,按照大桥的施工进度,对连续刚构桥应力分布最复杂的箱梁0~#块进行综合分析研究,主要研究内容包括:对箱梁施工阶段各工况下0~#块顶板、底板、腹板和横隔板进行空间应力分析和实桥测试,对叁滩黄河大桥原设计进行结构性能评价等。 通过对理论计算和实桥测试结果的分析比较,探讨各施工阶段0~#块应力(应变)变化规律,查明结构应力较大且易出现裂缝的区域;完善0~#块空间计算模型,为下一施工阶段及以后连续刚构桥的设计提供科学有效的防范措施。在空间应力计算中还计入了收缩、温度和时间效应的影响,从而获得施工过程次应力的准确分布规律;对箱梁0~#块的不同施工方法进行了对比计算,以确定采用较好的施工方法来减少区域裂缝的出现;对箱梁各施工阶段和营运阶段最不利组合荷载作用下0~#块的应力分别进行了计算和测试;对叁滩桥设计所选断面、配筋及结构的刚度等进行检验,为0~#块优化设计和选择最佳的施工方案提供了可靠依据。

刘润华[2]2008年在《连续刚构桥施工控制与结构分析》文中研究指明随着桥梁建设事业的发展,连续刚构桥被广泛应用和发展起来,并逐步向大跨、轻柔方向发展,这使得结构的稳定、温度等问题日益突出,因此,对高墩大跨连续刚构的力学性能以及施工控制技术进行研究仍显得很必要。本文以重庆奉节木瓜溪大桥为工程背景,从施工控制的角度对连续刚构桥进行了研究,对于其结构计算理论、线形监控、应力监控、稳定性控制等问题做了较细致探讨,并提出一些切实可行的操作方法和建议。首先对大跨度桥梁施工控制的结构分析方法进行了详细阐述与比较,提出了适合连续刚构桥施工控制的计算方法。其次对连续刚构桥标高、应力控制原理和方法做了归纳总结,对核心问题(如立模标高的确定、挠度分析、应力测试误差分析、参数调整等)做了细致的理论分析。最后以木瓜溪大桥最大悬臂施工状态为例,做了温度效应分析和稳定性分析。并专门针对刚构桥中的关键受力部位零号块做了空间应力分析。本文所做工作为进一步了解连续刚构桥的结构性能,合理实施施工控制,保障桥梁的安全施工并最终合理成桥提供了技术支持。本文的研究工作,可作为今后同类桥梁施工控制的参考。

童智[3]2016年在《大跨PC连续刚构桥0~#块应力分析与改进措施》文中研究表明大跨PC连续刚构桥以其优越的结构性能、成熟的施工工艺以及对各种地形的适用性成为目前广泛运用的一种桥型。但是随着越来越多同类桥型的施工和使用,连续刚构桥的各种问题也逐渐凸显,尤其以桥梁0~#块的开裂问题较为突出,应该引起更多的重视。本文以湖南湘西州龙永高速第十一标段红岩溪特大桥为依托工程,参考之前同类桥梁的施工与设计分析,针对刚构桥0~#块施工过程,对结构进行应力分析以及可能出现裂缝位置的分析。通过阅读和参考国内外相关文献和前人的分析结果,本文对依托工程中使用的新型硅粉聚丙烯纤维混凝土材料进行力学性能试验并提出混凝土配合比的影响,然后分别介绍了混凝土收缩、水化热等非线性分析的原理。结合实际施工过程中0~#块的浇筑情况,以及midas软件全桥分析中的0~#块受力状况,采用ANSYS有限元软件对0~#块进行局部应力分析。分别在日照温度、收缩和水化热等方面,分析结构的主拉应力,并包含了主压应力和变形的结果。将应力分布趋势与相关文献的分析和模拟实验的结果作对比以论证有限元分析的可靠性,指出0~#块在浇筑过程中可能出现裂缝的位置和主要影响因素。最后根据主要的影响因素提出相应的结构改进方案,以减小水化热、收缩徐变和日照温度等对0~#块的影响,并提出几种施工优化的措施,预防0~#块在浇筑过程中可能产生的温度裂缝。

窦新航[4]2016年在《悬臂浇筑法的预应力混凝土连续刚构桥施工监控》文中研究表明近年来,随着我国经济水平提升和科技能力的进步,连续刚构桥的应用越来越普遍,发展愈来愈快。因为跨度的增大,各种不确定因素在施工中日益显着,致使连续刚构桥在工程建设中存在高风险,务必采取积极方法来应对。本文以北一路大桥为工程背景,从桥梁工程建设实际出发,对采用悬臂浇筑法的预应力混凝土连续刚构桥施工监控进行研究。悬臂浇筑法是一种应用于连续刚构桥梁建设较为普遍的施工工艺,此方法具有克服不利地形的优点,使得桥梁上部结构分节段施工,具有施工简便、耗资较少、结构整体性良好、维修相对简单、养护工作量较小的优点。为我国地理情况复杂地区桥梁建设的发展提供了广阔的空间。但是伴随桥梁施工工艺的快速发展,传统的悬臂浇筑法在施工和监控方面需要不断改进、进步,以便适应更大跨度桥梁的建设。所以,为确保大跨度连续刚构悬臂施工过程的安全性、成桥内力和线形均能够满足设计要求,拥有一套科学的施工控制体系是至关重要的。通过前进分析法建立施工过程精细化模拟;建立了应力与线型的监测网络与系统;基于实测数据,对桥梁、材料体系的主要参数进行了动态识别,进而更新了既有模型,提高了预测精度。实测表明,受力及线型与理论预测吻合程度越来越好,合拢顺利,线性、受力满足设计要求。

程全平[5]2012年在《多跨预应力混凝土连续刚构桥施工控制及剪力滞效应研究》文中研究指明随着我国交通事业的快速发展,预应力混凝土连续刚构桥作为一种大跨度桥型得到了广泛的运用和推广,为了保证其成桥质量以及满足后期挠曲变形的需要,对建造中的预应力混凝土连续刚构桥进行施工控制显得十分必要;同时,预应力混凝土连续刚构桥箱型截面的剪力滞效应是结构设计和施工中不得不考虑的因素,若忽视了此项影响,可能会降低成桥结构的安全稳定性。为此,本文以中山市福源路大桥(主桥50m+75m+135m+75m+50m)为工程依托,全面分析预应力混凝土连续刚构桥的施工控制及其剪力滞效应,主要的研究内容包括:①概述了连续刚构桥的发展状况、优点与趋势,说明了预应力混凝土连续刚构桥进行施工控制和剪力滞效应研究的内容和意义。②总结了关于桥梁施工控制研究领域的一些理论与方法,阐述了桥梁施工控制的结构分析计算方法以及相应的误差分析与调整理论;介绍和分析了箱梁结构中剪力滞效应的相关理论。③利用Midas/Civil软件对桥梁结构的施工过程进行全程仿真计算,获得各工况下的理论位移值和截面应力值,便于指导施工线形控制和应力监测工作;同时,通过实测数据与理论数据的对比,分析误差产生的原因以及相应措施。④利用Midas/Fea软件建立结构空间实体有限元计算模型,以及Midas/Civil软件建立结构的平面杆系计算模型,将二者与箱梁横截面上的实测数据相结合,通过对比分析,研究实桥箱梁结构在施工工况中的剪力滞效应变化状况,以此来指导类似桥型的设计与施工工作。

陈玉根[6]2016年在《大跨径预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工线形控制及受力性能研究》文中研究表明预应力混凝土连续刚构桥因其施工方便、跨越能力大、造价经济、强度高、受力性能合理、行驶舒适等优势被广泛应用。施工方法中,常常采取悬臂浇筑施工,然而在施工过程中,很多因素会影响桥梁结构的线形及内力,比如:混凝土容重、混凝土弹性模量、温度以及混凝土收缩徐变等。同时,已建成节块的线形在后期施工过程中是不可以调节的。因此,为了使桥梁结构在施工过程中以及成桥之后线形满足设计要求,且要使桥梁结构应力控制在设计容许范围之内,必须要在桥梁结构悬臂施工过程中对其线形控制以及受力性能进行研究。本文在分析总结国内外大跨径预应力混凝土连续刚构桥的发展概况、施工监控技术研究概况以及施工控制理论基础上,结合安徽省北沿江高速公路巢湖至无为段锥叁河预应力混凝土连续刚构桥施工,对锥叁河桥悬臂施工关键技术进行了研究。利用MIDAS/Civil有限元分析软件对锥叁河桥所采用的菱形挂篮进行了模拟仿真分析,简要地对其强度、刚度进行验算。此外,对临时锁定进行了受力分析。针对大跨径预应力混凝土连续刚构桥,利用MIDAS/Civil有限元分析软件建立锥叁河桥施工阶段仿真模型,并从静力学角度对其静力性能进行了分析。结合ANSYS有限元分析软件,着重对锥叁河桥0#块在预应力施加完成、最大悬臂状态以及成桥状态叁种荷载工况下进行了局部应力分析。最后,从混凝土容重、混凝土弹性模量、温度以及混凝土收缩徐变等参数变化入手,深入研究了参数变化对连续刚构桥上部结构线形以及受力的影响。研究表明:锥叁河桥所采用的菱形挂篮强度、刚度满足规范要求;升温时,中跨合龙口临时劲性骨架处于最不利状态,所受轴向力最大。锥叁河桥0#块应力基本上为压应力,只有腹板与顶底板连接部位以及墩顶处等部位出现拉应力,最大值为1.56MPa,但均未超过C50混凝土抗拉强度设计值,施工时需要加以注意;混凝土容重、温度对结构线形及应力影响较大,温度影响尤为明显;混凝土弹性模量对桥梁结构线形影响较大,但是对应力影响较小,甚至可以忽略不计;混凝土收缩徐变对主梁成桥3年应力、变形影响较大,单独地改变加载龄期对梁体线形及受力影响较小。本文所得到的一些结论可为连续刚构桥设计、施工进一步优化作参考。

俞露[7]2007年在《高墩大跨径弯连续刚构桥施工过程中的空间受力分析与变形研究》文中认为随着我国交通事业的大发展及西部大开发的进行,祖国西南部崇山峻岭地区将建设多条高等级公路,要求公路中所建桥梁轴线服从路线要求,在平面上呈直线或者曲线形,立面上应用高墩,以跨越深沟,提供顺畅的交通线,高墩大跨径弯连续刚构桥有着广阔的应用前景。 目前,我国在大跨径桥梁建设方面与先进国家的差距还很明显,施工方法比较落后。连续刚构的计算分析多年来一直停留在平面分析上,即使做空间分析也是局部做,如零号块空间分析、锚下局部应力分析等,极少做全结构仿真分析。目前已建成的一些大跨径连续刚构桥中出现了裂缝,结构整体效应分析不够肯定是原因之一。 随着计算机技术的发展,有限单元法在桥梁计算分析方面的应用已日臻成熟,本文在总结以前软件的基础上,主要以实体单元来模拟桥梁施工过程,分析其在施工过程中的受力变形问题。采用国家西部交通科技项目“高墩大跨径弯桥设计与施工技术的研究”成果——BridgeKF叁维预应力专用分析程序,以贵州一座高墩大跨径弯连续刚构桥——朱昌河特大桥为依托,进行全结构施工仿真分析,并从保持墩高不变,改变所建模型的平曲线半径;保持平曲线半径不变,改变墩高这两方面进行仿真计算。分析弯桥在悬臂浇筑过程中,其上部结构的整体受力、零号块受力及高墩受力状态随着半径及墩高的变化而产生的变化规律,为在施工中对不同状况下的弯桥进行应力监控提供指导依据。分析弯桥在悬臂浇筑过程中,其上部结构的竖向挠度、横向位移、扭转及高墩的横向位移随着半径及墩高的变化而产生的变化规律,一般的趋势是弯桥的竖向位移是内侧大于外侧,箱梁的竖向位移、横向位移、扭转及高墩的横向位移均随着平弯半径的减小及墩高的增加而变大。计算结果表明在施工中应对不同状况下的弯桥需设置合理的箱梁扭转预拱度与桥墩侧移预拱度。

周康静[8]2010年在《连续刚构桥零号块应力及裂缝研究》文中认为预应力混凝土连续刚构桥是目前应运的最为广泛的几种桥型之一,但随之而来的各种裂缝问题也在施工或使用过程慢慢凸显出来,必须引起我们的足够重视。本文以沪蓉西国道主干线湖北宜昌到恩施段长阳大桥为主要工程背景,针对大桥0#块在施工完后出现的腹板开裂情况做出了相应的理论分析。在阅读国内外文献的基础之上,本文介绍了混凝土结构裂缝的成因以及分类,分析了可能导致裂缝产生的各种因素并进行了归纳总结。同时介绍了混凝土温度场基本理论及水化热、混凝土收缩等方面的机理。根据长阳大桥0#块的开裂情况,分析归纳了该桥0#块出现的裂缝的位置、缝宽及缝长等裂缝开展情况。应用ANSYS通用分析程序对0#块进行局部有限元分析,分别从水化热、混凝土收缩、日照温差等方面对可能导致0#块开裂的因素进行分析,并根据检测单位提供的裂缝调查报告,验证理论分析的正确性。并对各种效应进行分析比较,找出引起长阳大桥0#块开裂的敏感因素。最后针对0#块开裂的各影响因素提出一个合理的施工方案,以改善0#块在水化热、混凝土收缩、日照温差等方面作用下的效应,并提出一些构造措施以及日常养护措施以防止裂缝产生。

林旭[9]2016年在《屈家庄连续刚构桥施工中的力学分析》文中指出在铁路和公路桥梁建设中,预应力混凝土连续刚构桥以其无伸缩缝、行车平顺、不设支座、施工方便、跨越能力强等优点,成为众多中、大跨桥梁结构形式的优选方案。预应力混凝土连续梁刚构桥广泛采用挂篮悬臂施工,确保该类桥型施工质量、安全、成本及工期能够得到有效控制的前提是,对0#块混凝土浇筑、挂篮混凝土浇筑、预应力钢束张拉、体系转换及合拢施工等关键技术所涉及的复杂力学行为建立准确精细的力学模型,并借助相应的力学分析软件加以计算。本文以屈家庄(70+2*120+70)m预应力混凝土连续刚构桥为工程背景,对该桥悬臂施工过程中所涉及的0#块托架、挂篮等临时结构以及整个桥梁施工过程进行力学分析,并运用Midas/civil有限元分析软进行了仿真模拟计算,将得到每个施工阶段的线形和应力计算结果,用作现场施工线形、应力监控的参考依据。现场线形监控和应力监控结果表明,临时结构、施工过程中及成桥后主梁实测线形及应力与理论数值相吻合,表明了理论分析模型和计算结果的准确性。

张李[10]2012年在《预应力连续刚构桥O#块箱梁裂缝成因分析与研究》文中研究指明在查阅大量文献的基础上,本文详细阐述了预应力连续刚构桥的发展历程和使用现状,总结了连续刚构桥的常见病害及其机理。研究表明,箱梁0#块裂缝病害是连续刚构桥常见病害之一,是长期困扰桥梁工作者的难题,有必要对其进行深入研究。论文从温度、收缩、约束等多个角度对0#块裂缝成因进行了理论分析。分析认为,在0#块强度形成过程中,温度、收缩、约束和材料力学性能变化相互作用,箱梁内将产生温度、收缩自应力和次应力,使得0#块在强度形成过程中产生较大拉应力导致梁体开裂。论文采用有限元分析的方法研究了温度场对0#块应力的影响,得出以下结论:①顶板内、外表面温度差增大将导致0#块顶板、腹板和横隔板最大拉应力增大。其中顶板拉应力升高最为显着,横隔板次之,腹板最小;②腹板内、外表面温度差增大将导致顶板、腹板、底板和横隔板最大拉应力增大。增幅从大到小依次是腹板、顶板、底板、横隔板。论文采用有限元分析的方法研究了箱梁尺寸对0#块应力的影响,得出以下结论:①增大顶板厚度不会改变梁体应力分布规律,但会小幅增大箱梁应力水平;②增大横隔板厚度将提高箱梁腹板拉应力水平,并且增大横隔板主应力最大值,在设计中应该谨慎考虑。论文采用有限元分析的方法对实际施工中0#块强度形成过程进行了模拟计算,得到了该过程中0#块应力-强度关系,得出了以下结论:①在0#块强度形成过程中,顶板与横隔板腹板交界处的倒角区域拉应力最大值超过混凝土抗拉强度,将会开裂。翼缘板底部最大拉应力接近混凝土抗拉强,存在开裂风险;②在0#块强度形成过程中,横隔板人洞附近区域最大拉应力超过混凝土抗拉强度,将会开裂。该结论与实际工程中0#块开裂现象吻合,证明了本文提出的0#块开裂成因及其作用机理。论文总结相关结论,探索应对措施,对改善箱梁0号块裂缝病害提出了一些建议。

参考文献:

[1]. 预应力混凝土连续刚构桥0#块应力分析与测试研究[D]. 韩友续. 长安大学. 2001

[2]. 连续刚构桥施工控制与结构分析[D]. 刘润华. 西南交通大学. 2008

[3]. 大跨PC连续刚构桥0~#块应力分析与改进措施[D]. 童智. 湖南大学. 2016

[4]. 悬臂浇筑法的预应力混凝土连续刚构桥施工监控[D]. 窦新航. 长安大学. 2016

[5]. 多跨预应力混凝土连续刚构桥施工控制及剪力滞效应研究[D]. 程全平. 重庆交通大学. 2012

[6]. 大跨径预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工线形控制及受力性能研究[D]. 陈玉根. 东南大学. 2016

[7]. 高墩大跨径弯连续刚构桥施工过程中的空间受力分析与变形研究[D]. 俞露. 河海大学. 2007

[8]. 连续刚构桥零号块应力及裂缝研究[D]. 周康静. 华中科技大学. 2010

[9]. 屈家庄连续刚构桥施工中的力学分析[D]. 林旭. 石家庄铁道大学. 2016

[10]. 预应力连续刚构桥O#块箱梁裂缝成因分析与研究[D]. 张李. 重庆交通大学. 2012

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