不对称连续刚构研究汇报(黄才良)

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1、“山区不对称连续刚构设计与施工关键技术”专题研究大连理工大学交通部西部交通建设科技项目2011.5主要内容1.采用不对称连续刚构的必要性2.不对称连续刚构的静力性能3.不对称连续刚构的动力性能4.不对称连续刚构的主要构造参数5.不对称连续刚构的施工要点6.本课题依托工程简介7.结论1.采用不对称连续刚构的必要性我国西部地区的地形特点是多山、地形起伏大，桥梁跨越处地形常常遇见“U”形峡谷，地势险峻，为桥型布置带来很大的困难。1.采用不对称连续刚构的必要性六广河大桥传统的连续刚构：1.上部结构对称，下部结构基本对称；2.结构受力简单明确，有很多工程实例可

2、作参考；3.在山区峡谷地形条件下很难实现；4.结构与环境不够和谐；5.工程造价较高。1.采用不对称连续刚构的必要性不对称连续刚构：1.分跨不对称；2.墩高不对称；3.结构受力相对复杂，可参考的工程实例少；4.能够与山区峡谷环境相协调；5.工程造价相对较低。1.采用不对称连续刚构的必要性思南县岩头河大桥思南县岩头河大桥2.不对称连续刚构的静力性能研究方法：以对称连续刚构桥为基础，逐渐减小其中一个T构的悬臂长度，从而形成一系列不同程度的不对称连续刚构，对其进行各种荷载作用下的结构静力计算。根据计算结果，分析结构的静力响应与不对称程度之间的关系。2.1分跨不对

3、称连续刚构的静力性能定义两T构的悬臂长度（包括墩顶梁段）之比为分跨比例η（不对称系数），即：2.1分跨不对称连续刚构的静力性能式中，与分别为小T构与大T构的悬臂长度（包括墩顶梁段长度）。对称时η=1。部分不对称连续刚构计算模型示意图计算假定：1、各计算模型的预应力配束原则与方式一致；2、施工工序一致；3、两侧桥墩截面形式、高度一致。2.1分跨不对称连续刚构的静力性能在不对称连续刚构中，当不对称系数η过小（即小T悬臂很小）时，将导致短边跨的支座出现负反力。本文针对上述一系列不同程度的不对称连续刚构（η=0.13～1.0），分析其支座反力与不对称系数η的关系

4、，以期得出某种规律。其中R1为小边跨支座的最小支反力，R2为大边跨支座的最小支反力，以压为正。分跨不对称连续刚构的支座反力分跨不对称连续刚构的支座反力自重荷载作用下支座反力分跨不对称连续刚构的支座反力汽车荷载作用下的最小支座反力分跨不对称连续刚构的支座反力结构均匀升温20℃时的支座反力分跨不对称连续刚构的支座反力自重+汽车+均匀升温20℃组合下的支座反力关于支座最小反力与不对称系数η的关系：在自重作用下，R2基本保持常数，而R1基本随η线性减小。在汽车荷载作用下，R2与η基本成线性关系，其数值（拉力）随η的减小而变小；当η>0.4时，R1与R2基本相等，

5、但随着η的进一步减小，R1的数值急剧加大。因此从减小汽车荷载引起的支座拉力来说，η不宜小于0.4。分跨不对称连续刚构的支座反力关于支座最小反力与不对称系数η的关系：在结构均匀升温作用下，R2基本为零。当η>0.6时，R1也基本为零；当0.6>η>0.4时，R1逐渐加大，将对R1造成不可忽略的影响；当η<0.4时，R1的数值急剧加大，极易导致R1出现拉力。因此，从体系温差对R1的影响出发，同样可得出η不宜小于0.4的结论。从上述荷载组合后的计算结果可以看出，当η>0.4时，R1出尚有一定的压力储备，当η<0.4时，组合后的R1压力急剧变小，极易出现拉力。分

6、跨不对称连续刚构的支座反力关于支座最小反力与不对称系数η的关系：上述结论是在一定的桥墩刚度和合适的边跨主梁现浇段的前提下得出的，计算结果的具体数值将随这些条件的改变而有所变化，但其变化规律基本不变。分跨不对称连续刚构的支座反力分析内容：对于一系列具有不同程度的不对称系数的连续刚构，分别计算成桥后的主梁徐变变形。分跨不对称连续刚构的主梁徐变变形分跨不对称连续刚构在砼收缩徐变作用下的主梁挠度分跨不对称连续刚构主梁徐变变形关于主梁徐变变形与不对称系数η的关系：随着不对称系数η的逐渐减小，大T侧边跨的徐变挠度逐渐加大，这是因为随着η的减小，大T侧边跨的相对跨度逐

7、渐加大。当结构对称时，主梁的徐变变形自然对称。随着η的逐渐减小，主梁徐变变形呈现出明显的不对称性，主梁的徐变最大挠度位于主跨合拢段和跨中之间。由于主梁徐变变形的不对称性，因此其对线路线形质量的影响比对称结构更为严重，应引起足够的重视。2.2墩高不对称连续刚构的静力性能分析方法：以岩头河大桥大“T”一侧结构尺寸建立对称结构，两侧桥墩均为高度100m的双肢薄壁墩。作两种墩高的变化分析：保持一侧墩高100m不变，另一侧墩高从100m逐步递减至15m；在上述模型中保持矮墩墩高为15m不变，将高墩的墩高从100m递减至15m。计算上述两个系列的不对称连续刚构在结构

8、均匀升温作用下的墩顶弯矩。分析模型示意图2.2墩高不对称连续刚构的静力性能系统升