连续刚构桥合拢顶推力探究

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1、连续刚构桥合拢顶推力探究　　摘要：高墩大跨连续刚构桥的收缩徐变会使梁体产生竖向挠度和水平位移以及附加内力，造成主墩的偏位，影响了桥梁的美观和行车的舒适性，同时对主墩受力产生不利影响，所以研究不同墩高情况下连续刚构桥合龙时施加顶推力的大小改变与桥梁收缩徐变的关系具有重要意义。关键词：连续刚构；顶推力；收缩徐变；墩顶纵向位移；midas中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：0序言随着我国公路交通事业的迅猛发展，预应力混凝土连续刚构桥也逐渐向高墩大跨方向发展。大跨径连续桥梁施工中，主梁的成桥线型要与设计相符，以保证营运期间主梁的受力与设计一致

2、。然而大跨度的桥梁由于采用了悬臂施工，在施工与后期使用过程中受梁段自身重量、砼收缩、徐变等因素的影响，会产生较大挠度。而预应力砼连续刚构桥后期线形和内力状况受收缩徐变和合龙时温度的影响较大。6在合龙段施工过程中，合龙时的实际温度同设计温度可能会有偏差，此温差将会使梁体产生位移，引起主墩偏位，产生二次应力。同样，后期的收缩徐变也会使梁体产生竖向挠度和水平位移以及附加内力，造成主墩的偏位，影响了桥梁的美观和行车的舒适性，同时对主墩受力产生不利影响[1]。为了确保桥梁结构有足够的刚度，避免因自重、砼收缩和徐变等因素产生的挠度过大而影响高速行车，导致

3、桥面铺装层破损，甚至危及桥梁的安全，一般通过施工时预设反向挠度（俗称预拱度）来加以抵消，使后期运营时桥梁达到理想的线形。该方法已在桥梁施工实践中特别是大跨桥梁中得到了广泛的应用。由于连续刚构桥是墩梁固结结构，在引起竖向挠度的同时，也会使主墩产生相对水平位移，造成主墩偏位，对主墩受力产生不利影响。为了消除此影响，同施加预拱度一样，在连续刚构桥中跨合龙时对梁体施加一个水平顶推力，给主墩施加一个反向位移，来抵消合龙温差、后期收缩徐变等因素引起的主墩水平位移。1工程概况碛塄黄河大桥是神木至府谷高速公路项目的控制工程，主桥采用（61+4×110+61）

4、m预应力混凝土连续刚构，主梁采用单箱单室箱形截面，箱梁悬臂长度3.8m，顶板宽度15.5m，底板宽度7.9m，支点截面梁高为7.2m，跨中截面梁高为2.8m，主桥上部结构采用挂篮悬臂现浇法施工，主墩采用空心薄壁墩，墩厚4.0m，宽7.9m，翻模或爬模施工，钻孔灌注桩群桩基础。62建模方法的简述碛塄乡黄河大桥第二联为预应力混凝土刚构梁桥，主梁为（61+4×110+61）m预应力混凝土连续刚构，采用桥梁通用计算程序MIDAS/Civil2010程序对大桥施工工序进行模拟。（1）.用有限元法将全桥划分为267个节点，253个单元。其中，主梁材料为C

5、50混凝土，桥墩为C50混凝土。（2）.整个成桥过程分为25个施工阶段，其中每个悬臂梁段的施工为一个阶段，该阶段划分成三个子阶段：a）立模阶段，即挂篮前移阶段。b)浇筑混凝土阶段。c)张拉预应力钢筋。（3）.施工顺序：各墩“T”构上部同时施工，合龙顺序先边跨后次边跨最后中跨。3实桥的顶推力大小对墩顶纵向位移的影响碛塄黄河大桥单跨110m，墩高平均为68m，中跨合龙时顶推力为350吨。第二联六跨中间三个桥墩从左向右数，分别记为A墩、B墩、C墩。经过分析计算可以得到以下几个结果：1)A墩墩顶初始位置为向右偏移，跨中合龙时，A墩上部结构由于受到向左

6、的顶推力的作用，故A墩墩顶向左发生偏移。二期恒载施加前，A墩上部结构之前受到向左的顶推6力的作用已经被结构的收缩徐变部分抵消，故A墩墩顶依然向左发生偏移。随着时间的增长，经过10年的收缩徐变，A墩墩顶向左的偏移量为2.491mm，结构基本达到最佳受力状态。2）B墩墩顶初始位置为零，且B墩上部结构由于分别受到一左一右两个方向的顶推力的作用，而且随着时间的增长B墩及其上部结构受到对称的收缩徐变作用，故10年后B墩墩顶偏移量很小，可以忽略不计。3）C墩的纵向位移与变化幅度与A墩对称。4)且当跨径110米，平均墩高68m，中跨合拢顶推力为350吨时，

7、墩身由于受到收缩徐变而产生的次内力对结构的影响很小，但是顶推力为350吨并不是最佳方案，因为A墩有2.491mm的向左偏移，而C墩有1.728mm的向右偏移。而当顶推力的大小为342吨时，A、C墩墩顶纵向位移几乎为零，为最优方案。4结论与展望1）由于施工过程中的预应力的张拉以及桥梁结构在全过程中的收缩徐变作用，连续刚构桥在施工监控过程中需要对跨中合龙段施加顶推力，在顶推力的作用下，各墩墩顶出现一定的纵向偏移，在后期的收缩徐变的作用下，各墩墩顶由于顶推力而产生的纵向位移逐渐被抵消掉。62）其他条件不变的前提下，结构收缩徐变所产生的墩顶纵向位移随

8、着桥梁墩身高度的增高而增大，因此跨中合龙时，施加顶推力的大小随着墩身高度的增大而增加。3）如果跨中合龙时施加的顶推力过大，会对桥梁结构产生不利的影响，因此顶推力的大