刚构-连续组合桥课件.pptVIP

刚构-连续组合桥施工过程的仿真分析研究陈海波李正凯薛杰（华南理工大学土木与交通学院桥梁与隧道工程）一、大跨度桥梁施工过程模拟分析方法桥梁结构施工控制的目的是确保施工过程中结构的安全，确保桥梁成桥线形及受力状态基本符合设计要求。为了达到施工控制的目的必须对桥梁施工过程中每个阶段的受力状态和变形情况进行预测和监控。因此，必须通过合理的计算方法和理论分析来确定桥梁结构施工过程中每个阶段在受力和变形方面的理想状态，以便控制施工过程中每个阶段的结构行为，使其最终的成桥线形和受力状态满足设计要求。现阶段大跨度桥梁施工控制中桥梁结构的模拟分析方法主要包括:正装分析法、倒装分析法和无应力状态计算法。由于不同型式的桥梁结构所采用的施工方法不同，因而这三种计算方法对于不同型式的桥梁结构分析是有所侧重的。

正装分析法：也称前进分析法。将这种按施工阶段前后次序进行的结构分析方法称为正装计算法。这不仅可以用来指导桥梁设计和施工，而且对桥梁施工控制提供了依据。为了计算出桥梁结构成桥后的受力状态，只有根据实际结构配筋情况和施工方案设计逐步逐阶段地进行计算，最终才能得到成桥结构的受力状态。正装分析法的特点是:随着施工阶段的推进，结构形式、边界约束荷载形式在不断地改变。前期结构将发生徐变，其几何位置也在改变，因而，前一阶段结构状态将是本次施工阶段结构分析的基础。倒装分析法：指按照桥梁实际施工的加载的逆过程顺序的逆过程来进行结构分析的方法。倒装计算的目的就是要获得桥梁结构在各施工理想的安装位置(主要指标高)和理想的受力状态。要想得到桥梁施工初始状态和施工中间各阶段的理想状态，就要从设计的最终成桥状态开始，逐步的倒拆计算来得到施工中间的理想状态和初始状态。只有按照倒装计算出的桥梁结构各阶段中间状态(只要指标高)去知道施工，才能使桥梁的成桥状态符合设计要求。就是因为倒装法有这些特点，所以它能适用于各种桥型结构的安装计算，尤其适用于以悬臂施工为主的大跨度连续梁桥、刚构桥和斜拉桥。

无应力状态法：用构件或单元的无应力长度和曲率保持不变的原理进行结构状态分析的方法叫做无应力状态法。无应力状态法以桥梁结构各构件的无应力长度和曲率保持不变为基础，将桥梁的成桥状态和施工各阶段的中间状态联系起来，这种方法特别适用于大跨度拱桥和悬索桥的施工控制。倒装计算法是通过分析桥梁结构的内力来建立起各施工阶段中间状态与桥梁结构成桥状态之间的联系，由于结构的内力与结构的形成历程密切相关，是一个相对不稳定、不独立的量，因而用倒装计算法确定结构的中间理想状态是比较困难的。无应力状态计算法则可以确定桥梁结构施工各阶段中间理想状态。二、工程实例（用正装分析法对赣江大桥进行模拟分析）1、工程概况赣江大桥位于赣州市章贡区水东镇老三村附近，是主线跨赣江而拟建的大型桥梁。主桥上部结构采用变截面预应力钢构-连续组合体系，箱梁采用C50混凝土，桥面宽度组成：0.25m（人行道栏杆）+1.5m（人行道）+0.5m(外侧防撞栏)+11.4m（行车道）+0.5m(内侧防栏)+0.7m（中央分隔带）+0.5m(内侧防撞栏)+11.4m(行车道)+0.5m(外侧防撞栏)+1.5m（人行道）+0.25m（人行道栏杆）。桥梁全宽29m。

主梁为变截面单箱单室截面形式，构造特征见表1名称梁高（m）顶板厚（m）底板厚（m）腹板厚（m）梁根部4.30.281.000.900.50两跨中2.00.280.25主梁变高度段底板上、下缘按二次抛物线变化，腹板厚度成线性变化。梁顶宽14.15m，其中两侧悬臂长度3.5m，梁底宽7.15m；顶板于腹板之间梗腋尺寸为1.5m/0.4m,底板与腹板之间梗腋尺寸为0.5m/0.2m。下部结构特征及主要尺寸：桥墩为实体墩，墩高20.3m，墩宽2.2m;承台的横向尺寸为9.15m，厚度3.5m。设计荷载为公路-I级汽车荷载；设计安全等级为一级。全桥总体布置见下图：

图1赣江大桥主桥总体布置图（布置图说明：主墩采用单薄臂实体墩，另外4个墩未给出）2、施工控制的目的在刚构-连续组合体系的悬浇施工过程中，随着悬浇梁段的增加，结构体系不断变化。每一梁段的增加都对现有结构的内力和线型产生一定的影响，并最终影响成桥后的结构内力和线型。因此，刚构-连续组合体系悬浇施工过程进行施工控制的目的是：通过对关键部位和重要工序的严格监测和控制，准确给定和及时调整梁端立模标高和中线位置，优化施工方案和施工工艺，简化施工流程，确保合拢精度，消除可能对结构安全和施工安全产生影响的不利因素，使成桥后的结构线型和内力满足设计要求。

3施工过程的仿真分析施工过程的仿真计算是根据实测的设计参数(如混凝土容重、强度和弹性模量等)、使用的施工工艺和工序、挂篮的结构形式和临时施工荷载等数据,计算施工过程中各个施工阶段的结构挠