斜腿刚构桥施工方法探讨

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斜腿刚构桥施工方法探讨

篇1:斜腿刚构桥施工方法探讨

斜腿刚构桥施工方法探讨

以宁连公路封闭工程A6标K311+268斜腿刚构桥施工为例,从坐标计算、混凝土施工、预应力张拉等方面对斜腿剐构桥施工方法进行了初步探讨,通过该施工方法的.运用,从而保证了箱梁端部有承受足够局部应力的能力,不致出现裂纹.

作 者:肖必勇 杨世兵 XIAO Bi-yong YANG Shi-bing  作者单位:连云港市交通工程咨询监理有限公司,江苏连云港,22 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期): 35(2) 分类号:U445 关键词:斜腿刚构桥   箱梁   预应力   施工  

篇2:铁路大跨度斜腿刚构桥斜腿竖向转体施工技术

铁路大跨度斜腿刚构桥斜腿竖向转体施工技术

石太客运专线孤山大桥采用刚构斜腿竖向转体结合悬臂浇筑的方法施工.该施工工艺新颖,施工技术水平先进,是值得推广的一项新技术.

作 者:游国平You Guoping  作者单位:中铁十一局集团第四工程有限公司,武汉,430074 刊 名:铁道建筑技术 英文刊名:RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY 年,卷(期): “”(1) 分类号:U443.154 关键词:客运专线   刚构斜腿   竖向转体  

篇3:铁路斜交刚构梁桥设计原则及施工注意事项

铁路斜交刚构梁桥设计原则及施工注意事项

1、主要技术标准及设计原则

1.1技术标准

重载铁·的活载图式及横向摇摆力取值与普通铁·有所不同,现将重载铁·设计荷载介绍如下。(1)列车活载:重载铁·采用ZH活载,系数Z=1.2,如图2所示。动力系数按《铁·桥涵设计基本规范》公式(4.3.5-3))计算,即1+μ=1+α×6/(30+L)其中α取2,L为计算跨度。(2)设计行车速度:120km/h。(3)二期恒载:双线直、曲线有碴桥面二期恒载193kN/m。(4)横向摇摆力取120kN,作为一个集中活载作用于桥梁结构最不利λ置,其作用点在垂直线·中心线的钢轨顶面,对于双线桥只取一线上的横向摇摆力。(5)温度荷载:整体升降温按升温20℃,降温20℃计算;温度梯度沿板厚按5℃计算。(6)基础不均匀沉降:按0.01m计(如跨度较小可以适当调整)。

1.2其他设计荷载

土压力、制动力、离心力等荷载均按照《铁·桥涵设计基本规范》取值,其他设计荷载如风荷载、地震力按桥梁所处的地理λ置以及桥址地震烈度的实际情况取值。

1.3材料选用

(1)主梁和刚壁墩最低采用C40混凝土。(2)活动墩及桥台最低采用C35混凝土,支承垫石采用C50混凝土。(3)承台及桩基础采用不低于C30强度等级混凝土。(4)主梁和刚壁敦钢筋采用HRB335钢筋和HPB300钢筋,承台和桩基可采用HRB400钢筋。(5)防水层、保护层:采用高聚物改性沥青防水卷材(热熔)+C40细石聚丙烯腈纤维混凝土保护层。(6)支座:采用满足“通桥8360”安装要求的球形钢支座。

1.4截面形式

主梁截面采用实心板梁,墩顶至跨中采用变截面形式,梗肋高度按1∶3线性变化,主梁中跨跨中截面高跨比采用1/16.8~1/20,主梁顶截面高跨比采用1/11~1/12.6,悬臂长0.8~1.05m。2.5控制截面应力及裂缝限值最大负弯矩控制截面λ于刚壁墩墩顶,最大正弯矩λ于边跨跨中,梗肋处为剪应力控制截面,C40混凝土容许压应力为13.4MPa,HRB335钢筋容许应力为180MPa,裂缝宽度限值为0.2mm[1]。

2、结构受力分析及形式选取

2.1刚壁墩与活动墩的设置

刚构连续梁为多次超静定结构,刚壁墩与活动墩的设置对结构的受力体系起到重要的作用。为有效减小温度力对连续刚构受力体系的不利影响,减小温度跨长度,可在边墩和梁端处设置活动支座。当3孔一联时,中间桥墩与梁体固接成2个刚壁墩,在梁端部设活动支座;4孔一联时中间3个桥墩与梁体固接成为3个刚壁墩,在梁端部设活动支座;5孔一联时中间2个桥墩与梁体固接设置2个刚壁墩,次边跨桥墩处和梁端部处设活动支座[5]。按这种原则布置刚壁墩和活动墩,有效地释放了温度效应产生的内力,有利于改善结构受力状况,同时减少了刚壁墩顶的配筋、刚壁墩的厚度以及桩基础的尺寸。如遇到较长桥梁,可采用多联组合形式灵活处理。

2.2双线分离与双线整体形式选取

斜交刚构采用双线整体还是双线分离形式,对梁体受力模式和支反力的影响比较大。实体板梁受斜交角度的影响,横向弯矩及扭矩较大,尤其当桥梁跨度较小时,宽跨比已接近于甚至超过1,结构受力机理相对复杂[11],主梁和刚壁墩采用双线分离,横向宽度减少一半,可以简化受力模型,使结构计算配筋更为明确。下面以跨度为3×16m斜交30°连续刚构桥为例,对双线分离与双线整体的内力及应力进行对比分析。纵向弯矩对比:由图3可以看出,跨中弯矩分布,双线分离比双线整体要均匀,两者跨中单λ宽度弯矩最大值基本相同。墩顶单λ宽度弯矩最大值:双线分离比双线整体略大,相差在10%左右。横向弯矩对比:由图4可以看出,双线整体的横向单λ弯矩最大值分布范Χ要明显高于双线分离,且主要集中在ÿ跨的中部,两者最大值相差20%左右。横向扭矩对比:由图5可以看出,横向扭矩的最大值主要沿钝角对角线分布,且双线整体的横向单λ弯矩最大值分布范Χ要明显大于双线分离,两者最大值相差30%左右。双线分离与双线整体应力对比如表1所示。可以看出,主梁纵向正应力双线整体比双线分离小5%以内,而横向正应力大25%左右,扭转剪应力大60%左右。支反力比较:斜交刚构梁端支座的'最小竖向支反力双线分离结构形式比双线整体大,即支座不易出现负反力;斜交刚构存在弯扭耦合效应,在竖向荷载作用下,刚壁墩及纵向活动支座和将承受横向水平力,相比之下,双线分离结构横向最大水平力要比双线整体结构小。此外,双线整体结构横向如果设置4个支座,会出支座现脱空现象,如果设置2个支座,因支反力相差较大,则会出现支座型号不同、支座高度不一致的问题;而采用双线分离结构时,ÿ线铁·一端对应设置2个支座,不会产生支座脱空、高度不一致等问题,使主梁和支座受力更加均匀。

篇4:无桥台斜腿刚构桥的受力分析与应用

无桥台斜腿刚构桥的受力分析与应用

斜腿刚构桥为近年来国内外发展起来的一种新型结构桥梁.这种桥梁受力合理,用料经济,大中小跨径皆可采用.它可以做成单孔或多孔,尤其造型优美,线条简洁明快,给人以力的感觉和欣赏价值,现高速公路跨线桥设计采用之多,具有广阔的技术发展前景.

作 者:闫胜军  作者单位:河北霸州市交通局公路管理站 刊 名:交通世界(建养机械) 英文刊名:TRANSPO WORLD 年,卷(期): “”(2) 分类号:U4 关键词: 

篇5:大跨径连续刚构桥施工控制方法工学论文

大跨径连续刚构桥施工控制方法工学论文

摘 要:论述连续刚构桥施工控制的必要性及主要内容,并对几种常用的施工控制方法进行了介绍。

关键词:连续刚构;施工控制;悬臂施工

Abstract:The elaboration continual rigid frame bridge construction control’s necessity and the main content, and introduction the several commonly used construction control method.

Key words:continual rigid frame;construction control;bracket construction

随着交通事业的不断发展,大跨径连续刚构桥的建设越来越多,据不完全统计,目前世界上已建或在建的主跨大于240 m的特大跨径连续刚构桥就有18座之多。然而连续刚构桥施工过程中的各种随机性因素(如材料的弹性模量、混凝土收缩徐变系数、结构自重、施工荷载、温度等),使得桥梁的实际状态偏离理想状态,为了确保大桥成桥后的状态满足设计要求,有必要对大跨径连续刚构桥进行施工监控。

1 桥梁施工控制的内容

桥梁施工控制就是在对桥梁结构进行施工仿真计算分析的基础上,通过现场测试,采集桥梁施工过程中各类数据信息。结合桥梁仿真分析计算,对采集的数据信息进行分析。尤其是对施工中各类结构响应数据(如变形、内力、应力)分析,运用现代控制理论对误差进行分析,并根据需要研究制定出精度控制和误差调整的具体措施,最后以施工控制指令的形式为桥梁的施工提供反馈信息。桥梁施工控制的主要内容有:①主梁线形控制;②箱梁控制断面应力监控;③稳定控制。

2 施工控制方法

在实际施工中,桥梁的.实际状态与理想状态总是存在着一定的误差,施工控制就是采用现代控制理论和方法去分析这些误差,并调整误差,使成桥线形和结构内力的最终状态符合设计要求,并且确保桥梁施工过程中的结构安全。大跨度桥梁施工控制采用的理论和方法主要有:参数识别与调整(最小二乘法)、Kalman滤波法和灰色理论法。

3.1 参数识别

参数识别就是分析结构的实际状态与理想状态的偏差,用误差分析理论来确定或识别引起这种偏差的主要设计参数的误差,经过设计参数误差的调整来控制桥梁结构的实际状态与理想状态之间的偏差,使结构的成桥状态与设计尽可能一致。参数识别在中国的桥梁施工控制中有着广泛的应用。其计算通常采用最小二乘法。相对于Kalman滤波法和灰色理论法,参数识别方法具有以下特点:

(1)参数识别方法将引起误差的因素完全归结于设计参数,认为引起结构状态偏差是由于设计参数的取值(如砼弹模、砼容重、预应力筋管道偏差系数、管道摩阻系数、砼收缩徐变系数等)与实际不符。忽略了施工定位误差、测量系统误差、温度影响误差等。由此可能导致所估计的参数并非实际值,而是包含了施工定位误差、测量系统误差、温度影响等的数值。

(2)参数识别一般采用最小二乘进行线形回归分析,其回归方程为:Y=θ+E。

式中:Y:误差向量;

:线性转化矩阵(即被估参数与挠度之间的线性关系矩阵);

θ:估计参数向量;

E:残差(包含量测误差、参数估计误差、系统误差)。

其中Y可由理论分析值与实际观测值相减求得,而矩阵m,n则需要根据结构力学计算求得,其物理意义为,单位θn变化m节点所产生的挠度Ym。在桥梁施工监控中,一般需要采集每一施工工况下各节段测点的挠度数据,从而使得矩阵m,n的计算显得尤为复杂,且随着数据的增加,矩阵m,n的规模也越大,采用常用桥梁分析软件根本无法计算,需要编制专用程序求得。

(3)最小二乘法的原理是求得一组参数θ,使得模型的输入输出数据之间关系拟合的最好,这就要求残差E最小,因而若数据被噪声污染的越厉害(如温度影响、施工误差等因素),参数估计的准确性也就越差。

(4)为了能够使得参数识别更加准确,这就要求数据有较好的规律性,且需要较多数据,因此在梁段数比较少时所得到的回归曲线的精度难以保证。

3.2 卡尔曼滤波法

卡尔曼滤波法的实质是从被噪声污染的信号中提取真实的信号,采用由状态方程和观测方程组成的线形随机系统的状态空间来描述滤波器,并利用状态方程的递推性,按线性无偏最小均方误差估计准则,采用一套递推算法对滤波器的状态变量作最佳估计,从而求得滤掉噪声后有用信号的最佳估计,即估计出系统的真实状态,然后用估计出来的状态变量,按确定的控制规律对系统进行控制。卡尔曼滤波法具有以下特点:

(1)卡尔曼滤波法将概率论和数理统计理论用于解释滤波估计问题,提出了新的线性递推方法,不需要储存过去数据,只需根据新数据和前一时刻估计量,借助状态转移方程,按照递推公式计算新的估计量,从而节约计算时间。

(2)卡尔曼滤波法进行递推的关键在建立状态转移方程,通过状态转移方程,使得误差估计具有一定的收敛性,特别当数据污染严重的情况下,估计量仍有一定的信服力。

(3)卡尔曼滤波法进行递推计算时,需要输入系统状态初始值,而初始值对计算结果有很大影响,若初始值取值不当,会使结果失真。

3.3 灰色系统理论

灰色系统可以看作是在一定时间内变化的随机过程,环境干扰将使系统行为特征量过分离散,为此灰色系统用灰色数生成对原始数据进行处理得到随机性弱化、规律性强化了的序列,在此基础上以灰色动态GM模型作为预测模型,并及时对模型进行滚动优化和反馈校正。灰色预测控制具有以下特点:

(1)灰色预测控制建模是可利用少数据建模,是一种实时控制。在处理方法上,灰色过程是通过原始数据的整理来找数的规律,是一种就数找数的现实规律的途径,而数理统计方法是按先验规律来处理问题,要求数据越多越好,越具规律性越好。

(2)灰色预测控制是后果控制,不需要追究引起状态变化的原因,不必处置复杂的随机过程,这使得控制大为简化。

(3)灰色系统理论是“瞬态建模”,每新增数据便生成新的模型,因而数据的取舍对于灰色系统至为关键,数据太多将降低模型预报精度,数据太少,模型将找不出数据间的规律。

(4)当数据污染严重时,灰色系统预测结果也同样有较大的偏差,数据估计的收敛性较差。

4 工程应用

在祁临高速仁义河特大桥施工监控中,采用参数识别进行误差分析,结果在不同施工阶段,所估计参数也不一样,且随着悬臂的逐渐加长,识别的参数差异性也就越大。这说明,悬臂越长,数据越容易被污染,因而估计的准确性也就越差。

同样,在晋济高速公路桥梁施工监控中,分别采用灰色系统理论和卡尔曼滤波法进行误差分析,在悬臂施工初期,由于主梁变形不大,二者差别不大,但进入长悬臂施工后,相对而言,卡尔曼滤波法预测值较小,数据曲线较为光滑平顺。

5 结束语

(1)大跨径连续刚构桥采用参数识别进行误差分析,计算繁琐,要求数据有较好的规律性。在实际监控工作中,对于设计参数引起的误差,应尽可能采用实际试验结果,在出现明显系统误差情况下进行参数识别。

(2)施工控制应采取多种方法进行综合分析。目前进行施工控制分析的方法有多种,但各种方法计算原理及侧重点有所不同,而影响误差的因素却很多,因此在施工控制中应结合以经验,综合考虑各种因素影响,结合多种方法进行误差分析,保证预测精度。

篇6:连续刚构桥及大梁施工控制要点

连续刚构桥及大梁施工控制要点

根据我国桥梁施工的现状尤其是连续刚构桥的施工现状,介绍了大跨度连续刚构桥悬臂施工的控制方法以及大梁施工的控制要点,并提出解决办法和控制措施,从而能够更好地为实际工程服务.

作 者:常红霞 CHANG Hong-xia  作者单位:中铁十七局集团第二工程有限公司,陕西,西安,710043 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期): 35(13) 分类号:U445 关键词:连续刚构   施工控制   质量控制   措施  

篇7:斜交刚构桥设计中的斜交弯矩研究

斜交刚构桥设计中的斜交弯矩研究

结合一铁路斜交刚构桥设计实例,通过对斜交刚构桥受力分析,提出斜交刚构桥在荷载作用下,刚臂墩和桩基上要产生一附加弯矩,简称“斜交弯矩”,分析“斜交弯矩”产生的原因,并指出其特点,实例证明,“斜交弯矩”在斜交刚构桥设计中不可忽视.

作 者:杨凤莲 YANG Feng-lian  作者单位:中铁第四勘察设计院集团有限公司,湖北,武汉,430063 刊 名:山西建筑 英文刊名:SHANXI ARCHITECTURE 年,卷(期):2010 36(11) 分类号:U448.23 关键词:斜交   刚构桥设计   荷载沿墩横向分布   斜交弯矩  

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