桥梁同步顶升对桥梁结构影响分析.pdf

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1、第1期（总第190期）No.1(SerialNo.190)2017年1月CHINAMUNICIPALENGINEERINGJan.2017DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2017.01.010桥梁同步顶升对桥梁结构影响分析1，211杨浩，楼永高，谢晓阳（1.上海浦东新区公路建设发展有限公司，上海200135；2.同济大学，上海200092）摘要：目前我国市政、公路桥梁在运营多年后，面临大范围病害爆发阶段，其中以支座病害最为常见。支座病害宜采用顶升技术更换支座，近年来桥梁同步顶升在我国较为成熟，但桥梁

2、顶升的同步性对桥梁结构影响尚无明确分析，且国家对于顶升施工的技术规范尚处于空白阶段。通过对几种常见类型的桥梁同步顶升方式进行力学分析研究，更加充分认识同步顶升控制的原理和重要性，为桥梁顶升施工控制提供参考。关键词：支座病害；同步顶升；顶升同步性；加固中图分类号：U445.7文献标志码：A文章编号：1004-4655（2017）01-0028-03自20世纪90年代我国基建项目大规模建设以同步性保障主要依靠传感器对位移和顶升力数据的来，市政、公路桥梁结构已相继进入病害高发期，实时测量反馈，桥梁顶升以位移控制为主要指标，随之而来

3、的桥梁病害加固维修项目逐年增加。桥梁而力同步主要应用于建筑平移施工控制。病害中以支座病害最为常见，病害形式有剪切、变桥梁顶升过程中，位移的不同步会造成原结构形、开裂、破损、失效等。支座发生病害后多采用姿态变化，产生附加内力，造成结构损伤。目前我桥梁顶升的方式进行支座更换。国桥梁同步顶升控制主要是指纵桥向各墩柱间顶升桥梁顶升技术自20世纪90年代末传入我国，位移误差控制，行业标准暂按纵桥向同步位移误差21世纪初国内出现桥梁顶升、偏移的专业性公司，±1mm进行控制，未对横桥向同步位移误差作出经过十几年发展，我国桥梁顶升技术已趋成

4、熟，工要求。程案例呈指数性增长。然而我国目前尚无顶升施工理论上，每个顶升点均配置位移传感器达到绝相关技术规范正式颁布，2014年，上海市城市建设对同步顶升（即每个千斤顶配置1个位移传感器），设计研究总院牵头编制的《桥梁顶升移位改造技术但限于施工成本，一般采取顶升控制点布置方法为规范》，目前处于评审阶段。桥梁顶升的同步性对1个墩柱仅设置1～2个位移传感器（即多个千斤桥梁结构的影响尚无明确结论，行业标准暂按±1顶配置1个位移传感器），同一墩柱处横桥向顶升mm误差进行控制。同步位移误差势必对桥梁结构造成潜在影响，本文1同步顶升分析

5、主要针对此类问题进行理论计算分析。1.1同步顶升定义1.2各类型桥梁同步顶升布置方式桥梁同步顶升，以工业级PLC控制器作为主我国桥梁顶升更换支座的工程主要包括箱梁、[1-3]控系统，通过位移传感器、压力传感器获得顶升位T梁、板梁3种类型桥梁。根据多个已实施项移、顶升力数据，经预先设定的控制程序分析后，目的技术方案，归纳总结上述3种类型桥梁顶升布操控液压千斤顶进行同步伸长或收缩，以位移同步置方式见图1～图3。作为控制指标，达到桥梁顶升移位的目的。其中，千斤顶钢支撑收稿日期：2016-11-16第一作者简介：杨浩（1985—），

6、男，工程师，本科，主要从事桥梁维修加固工作。图1箱梁顶升示意图28杨浩，楼永高，谢晓阳：桥梁同步顶升对桥梁结构影响分析2017年第1期由于箱梁自身通过变形协调内力，导致箱梁内力变化，选取2号墩最大变化截面作为对比，其中板顶最大有效应力由2.46MPa增至2.55MPa，板千斤顶底最大有效应力由3.43MPa增至4.74MPa。箱梁内力变化示意图见图6。Max:2.46e+000Max:2.55e+000图2T梁顶升示意图Min:1.56e+000Min:1.55e+000ZZXXMin:1.73e+000Min:1.73e+

7、000千斤顶Max:4.44e+000Max:4.02e+000图6箱梁内力变化示意图（MPa）图3板梁顶升示意图上述数据表明，由一个传感器控制一个墩柱顶2各类型桥梁同步顶升结构受力分析升高度时，桥梁结构内部应力较原受力状态有一定2.1箱梁结构受力分析增加，增长幅度约9%。因此在桥面荷载偏载不严工况描述：普通钢筋混凝土箱梁，跨径组合重的工况下，可认为单点控制、多个千斤顶联通的4×24m，梁宽9m，传感器安装在桥梁轴线上，同步顶升方式，满足桥梁顶升结构安全要求，不会[4]桥梁自重荷载左右对称分布，顶升时以左右支反产生危害性后果

8、。力相同或相近为控制依据，2号左、右墩柱反力点2.2T梁结构受力分析偏心距设为1.0m∶1.4m，其余均为1m，故箱梁工况描述：普通钢筋混凝土T梁，跨度20m，截面需通过扭转变形协调支反力至相近。通过施加5片T梁横桥向总宽8.6m，边梁设置防撞墙、护支点强迫位移达到左右两支点顶升力相同的目