大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁施工控制仿真計(jì)算及抗風(fēng)分析.pdf

1、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋是目前橋梁工程中應(yīng)用最廣泛的橋型之一，通常采用平衡懸臂方法施工，施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)狀態(tài)不斷變化，為保證正常合攏及成橋線形、應(yīng)力符合設(shè)計(jì)要求，需要對(duì)施工過(guò)程中的撓度變形、應(yīng)力和穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制。因此嚴(yán)格按照各施工階段的實(shí)際情況對(duì)橋梁施工過(guò)程進(jìn)行仿真分析，正確計(jì)算出分段施工過(guò)程中結(jié)構(gòu)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(duì)比了模擬橋梁施工過(guò)程的正裝法、倒裝法、無(wú)應(yīng)

2、力法、倒裝法與正裝法的聯(lián)合應(yīng)用以及基于迭代方法的正裝法等施工控制計(jì)算方法，認(rèn)為對(duì)連續(xù)剛構(gòu)橋采用正裝法計(jì)算工作量小，適應(yīng)于人們習(xí)慣的正向思維，如果采用基于迭代的正裝計(jì)算方法，對(duì)理論模型中的初始標(biāo)高做適當(dāng)修正，計(jì)算精度將足以滿足工程要求。 然后結(jié)合內(nèi)蒙古黑溝特大橋的設(shè)計(jì)和施工過(guò)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(duì)黑溝特大橋的施工控制進(jìn)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(yù)應(yīng)力損失和體系轉(zhuǎn)換過(guò)程中邊界條件變化等因素；通過(guò)三次迭代計(jì)算，得倒了各施工階段的應(yīng)力和撓度變化值，并將MIDAS/Civil采用迭代正裝法的計(jì)算結(jié)果、MIDAS/Civil采用一般正裝法的計(jì)算結(jié)果、GQJS計(jì)算結(jié)果及實(shí)測(cè)值進(jìn)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(jì)算結(jié)果，采用MIDAS/Civil提供的可視化功能，給出了全橋施工過(guò)程動(dòng)畫(huà)演示，包括施工過(guò)程中的線形、應(yīng)力變化動(dòng)畫(huà)演示和某個(gè)施工階段混凝土澆注，鋼束張拉等工

4、況下位移及應(yīng)力變化的動(dòng)畫(huà)演示。 在上述工作的基礎(chǔ)上，本文對(duì)黑溝特大橋的抗風(fēng)性能以及橋墩的P-△效應(yīng)(重力二階效應(yīng))進(jìn)行了仿真分析。先后采用陣風(fēng)荷載和簡(jiǎn)化的動(dòng)力風(fēng)荷載對(duì)黑溝特大橋施工階段的典型工況進(jìn)行了抗風(fēng)分析，結(jié)果表明對(duì)于剛性較大的大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋，采用陣風(fēng)荷載進(jìn)行施工階段的抗風(fēng)分析切實(shí)可行，結(jié)果合理。風(fēng)荷載作用下橋墩P-△效應(yīng)會(huì)引起墩頂位移和墩底拉壓應(yīng)力增加，但影響較?。粚?duì)于同類(lèi)型橋梁，如果墩高更高或橫向力更大，應(yīng)考慮P-△效