影响矩阵法确定斜拉桥的合理成桥状态

成桥检测方案

杭州彩虹互通A、F匝道静动载试验方案浙江瑞邦建设工程检测有限公司地址：杭州市西湖区振华路320号电话：2

邮政编码：310030 传真：6 目录 1. 概述 0 1.1.桥梁概况 0 1.2.试验目标及内容 0 2. 试验依据及规范 (1) 3. 工作内容概述 (1) 3.1.1. 调查检测 (1) 3.1.2. 试验 (1) 3.1.3. 评估 (2) 4. 调查检测 (2) 4.1.整体调查 (2) 4.1.1. 伸缩装置 (2) 4.1.2. 支座 (3) 4.1.3. 排水设施 (3) 4.1.4. 桥梁外观 (3) 5. 静动载试验 (4) 5.1.静载试验加载思路 (4) 5.1.1. 静载试验内容及方法 (5) 6. 动载试验 (8) 6.1脉动试验内容及方法 (8) 6.2强迫振动试验内容及方法 (9) 7. 支承平台等辅助设施 (10) 8. 交通组织 (10) 8.1.试验车辆停放及布置 (10) 9. 结构评估 (11) 9.1.结构工作状况指标 (11) 9.2.桥梁结构动力性能评价 (11) 9.3.综合评定 (12) 10. 检测质量保证措施及服务承诺 (12) 11. 拟投入本项目检测的主要仪器设备 (12)

1.概述 1.1.桥梁概况彩虹快速路是杭州“一环三纵五横”快速路网中的“五横”之一。它连接之江大桥，沟通富阳-滨江-萧山。建成后，将成为缓解滨江内部交通、联系主城区的便捷快速通道。 A、F匝道北侧至时代大道高架桥梁拼宽终点处，南侧至沪昆绕行线铁路南侧一联，总长度约1km，构造为标准一般段的连续梁及跨越铁路处的简支小箱梁结构。匝道设计车速40Km/h，设计荷载荷载：公路-Ⅰ级。 A匝道桥梁跨铁路处采用33m简支小箱梁构造，其余均采用现浇连续梁构造，总体配跨为：4×24.6m+33m（跨铁路简支段）+（25+27.2+29.5）m+（25.31+25+25）m+（25+30+25）m+（25+30+25）m+（25+30.4+29.4）m（拼宽段）=533.21m。 F道桥梁跨铁路处采用35m简支小箱梁构造，其余均采用现浇连续梁构造，总体配跨为：3×26m+35m（跨铁路简支段）+（25+25.8+29）m+（25+30+25）m+（25+25+30+25）m+（25+25+25.24）m（拼宽段）=453.04m。 A、F匝道上部结构采用斜腹板现浇预应力砼连续梁，下部采用Y型圆弧桥墩，设置2.2m厚承台，墩台基础为钻孔灌注桩基础，桩基直径1.5m，桩间距3.8m。桥面铺装按两层设计，上层采用沥青混凝土铺装，具体组成为4cm厚SMA （SBS）沥青+5cm厚AC-20C(SBS)沥青；下层铺装采用8cm厚C40混凝土铺装，在混凝土铺装层顶面喷涂1mm厚防水涂料。全桥横向伸缩缝均采用D120型伸缩缝，纵向与原时代大道拼宽处采用D40型伸缩缝。支座采用盆式橡胶支座，少数采用四氟滑板支座。预应力连续箱梁、预应力盖梁设计混凝土强度C50，桥面铺装混凝土、桥墩及立柱设计混凝土强度C40，承台及钢筋砼盖梁设计强度C30；普通钢筋采用R235及HRB335钢筋；预应力钢绞线采用fpk=1860Mpa，单根钢绞线直径15.20mm，截面面积A=140mm2，弹性模量Ep=1.92×105Mpa。 1.2.试验目标及内容为了了解该桥梁工程施工质量，为验收工作提供可靠依据，根据委托方要求，结合工程实际，选择A匝道第二联及F匝道第一联进行静动载试验及评估工作。

斜拉桥结构体系

斜拉桥结构体系一、结构体系的分类 1、按照塔、梁、墩相互结合方式，可划分为漂浮体系、半漂浮体系、塔梁固结体系和刚构体系。 2、按照主梁的连续方式，有连续体系和T构体系等。 3、按照斜拉桥的锚固方式，有自锚体系、部分地锚体系和地锚体系。 4、按照塔的高度不同，有常规斜拉桥和矮塔斜拉桥体系。二、结构体系介绍 1、漂浮体系：漂浮体系的特点是塔墩固结、塔梁分离。主梁除两端有支承外，其余全部用拉索悬吊，属于一种在纵向可稍作浮动的多跨柔性支承类型梁。一般在塔柱和主梁之间设置一种用来限制侧向变位的板式活聚四氟乙烯盘式橡胶支座，简称侧向限位支座。漂浮体系的优点：主跨满载时，塔柱处的主梁截面无负弯矩峰值；由于主梁可以随塔柱的缩短而下降，所以温度、收缩和徐变内力均较小。密索体系中主梁各截面的变形和内力的变化较平缓，受力较均匀；地震时允许全梁纵向摆荡，成为长周期运动，从而吸震消能。目前，大跨斜拉桥多采用此种体系。漂浮体系的缺点：当采用悬臂施工时，塔柱处主梁需临时固结，以抵抗施工过程中的不平衡弯矩纵向剪力。由于施工不可能做到完全对称，成桥后解除临时固结时，主梁会发生纵向摆动。 2、半漂浮体系：半漂浮体系的特点是塔墩固结，主梁在塔墩上设置竖向支承，成为具有多点弹性支承的三跨连续梁。可以是一个固定支座，三个活动支座；也可以是四个活动支座，一般均设活动支座，以避免由于不对称约束而导致不均衡温度变化。水平位移将由斜拉索制约。 3、塔梁固结体系：塔梁固结体系的特点是将塔梁固结并支承在墩上，斜拉索变为弹性支承。主梁的内力与挠度直接同主梁与索塔的弯曲刚度比值有关。这种体系的主梁一般只在一个塔柱处设置固定支座，而其余均为纵向乐意活动的支座。塔梁固结体系的优点是显著减少主梁中央段承受的轴向拉力，索塔和主梁的温度内力极小。缺点是中孔满载时，主梁在墩顶处转角位移导致塔柱倾斜，使塔顶产生较大的水平位移，从而显著地增大主梁跨中挠度和边跨负弯矩。 4、刚构体系：刚构体系的特点是塔梁墩相互固结，形成跨度内具有多点弹性支承的刚构。种体系的优点是既免除了大型支座又能满足悬臂施工的稳定要求；结构的整体刚度比较好，主梁挠度又小。缺点是主梁固结处负弯矩大，使固结处附近截面需要加大；。再则，为消除温度应力，应用于双塔斜拉桥中时要求墩身具有一定的柔性，常用语高墩的场合，以避免出现过大的附加内力。

成桥预拱度计算方法

5.5.1 成桥预拱度计算方法目前，由于对混凝土徐变的计算，不论是老化理论，修正老化理论还是规范规定的计算方法，都难以正确地估算混凝土徐变的影响，在施工中对这一影响不直接识别、修正，通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的，并且通过立模标高的预留来实现的。因此，成桥预拱度合理设置尤为重要。根据近几年来工程实践检验，后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000（L：中孔跨径），边孔最大挠度一般发生在3/4L处，约为中孔最大挠度1/4。另外，连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6，桥墩采用柔性墩。在后期运营中向跨中方向产生位移，刚构墩、梁固结，由变形协调可知，转角位移使边孔上挠。中孔跨中下挠。因此，边跨成桥预拱度一般设置较小，在3/4L处设置fc/4预拱度（fc：中孔跨中成桥预拱度）。根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法：“中跨预拱度在设计预拱度的基础上，按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径，d2为活载挠度)提高预拱度（最大挠度在跨中），边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算，边跨最大挠度在3/4L处。其余各点按余弦曲线分配。在中孔跨中fc确定后，中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。边孔3/4L处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4，边孔其余各点按余弦曲线分配。原因：(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零，满足平顺要求；(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2，与有限元计算吻合。

1．活载挠度计算 1) 荷载等级：公路—Ⅰ； 2) 车道系数：三车道，车道折减系数0.78； 3) 中跨活载最大挠度： d 2＝0.029m; +A 曲线：21cos()290x y π?= -???? (090x ≤≤) B 曲线：21cos()261fc x y π??= -???? (22.553x ≤≤) C 曲线：21cos()245fc x y π??=-???? (022.5x ≤≤) 5.5.2 施工预拱度的计算方法不论采用什么施工方法，桥梁结构在施工过程中总要产生变形，并且结构的变形将受到诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置（立面标高、平面位置）状态偏离预期状态，使桥梁难以顺利合拢，或成桥线形与设计要求不符，所以必须对桥梁进行施工

城际轨道交通某大跨度半漂浮体系斜拉桥静力分析

第28卷第4期 2012年2月甘肃科技 Gansu Science and Technology Vol .28No .4Feb .2012 城际轨道交通某大跨度半漂浮体系斜拉桥静力分析王趁江（广东珠三角城际轨道交通有限公司，广东广州510500）摘要：以城际轨道交通某主跨480m 的半漂浮体系斜拉桥为例，针对所选定的结构体系及构造，采用midas 软件进行有限元静力分析。针对斜拉桥、主梁和桥塔主要受力构件进行了承载力检算，检算结果表明，所给定的尺寸及配筋满足承载力要求。所给出的研究结论可作为同类桥梁的设计提供借鉴参考之用。关键词：半漂浮体系；斜拉桥；静力分析中图分类号：U445 1工程背景以城际轨道交通某斜拉桥为例，研究高震区大跨斜拉桥地震反应规律。某桥为主跨480m 的结合梁斜拉桥，全桥跨径组合为（200+480+200）m 斜拉桥，如图1所示。该桥主梁采用结合梁，斜拉索采用空间扇形索面布置，桥塔采用“宝瓶”形钢筋混凝土结构，塔高180m ，根据其形态和位置，分为上塔柱、中塔柱和下塔墩。图1桥型布置 2有限元分析模型 2.1 有限元模型采用midas 软件建立全桥有限元分析模型，如图2所示。桥塔及桥塔横梁、主梁离散为梁单元，斜拉索离散为桁架单元。全桥共划分为1417个节点，2468个梁单元，152个桁架单元。图2有限元分析模型 2.2边界条件斜拉索与主梁和桥塔间采用刚性连接；桥台、辅助墩处横向、竖向自由度按刚性连接模拟，不约束转动、扭转自由度和纵向自由度；考虑桩基的柔性约束刚度，将桩基对桥塔的约束作用等效为刚度矩阵形式进行约束，考虑线性自由度和转动自由度的耦合约束效应。桥塔横梁与主梁之间竖向和横向均按刚性连接模拟，不约束转动自由度，根据不同的减隔振措施约束纵向自由度。2.3 关于非线性效应的考虑斜拉桥的非线性主要表现在斜拉索的垂度效应、主梁和桥塔的梁柱效应和结构的大位移效应。关于斜拉索的垂度效应问题，初步设计阶段按《公路斜拉桥设计细则》（JTG /T D65－01－2007）规定的修正弹性模量法进行计算；主梁和桥塔的梁柱效应结合有限元程序、有关规范在结构内力计算和承载力检算中予以考虑；结构的大位移效应由程序自动考虑。 3静力计算结果 3.1 斜拉索根据有限元计算结果，斜拉索轴向应力包络如图3所示，图3水平坐标为拉索编号，斜拉索沿纵桥向由小里程向大里程方向编号（1 76号）。由图3可见，标准组合作用下斜拉索最大轴向应力为619.9MPa ，最小安全系数为2.7，大于2.5，满足强度要求。图3 标准组合作用下斜拉索应力包络（MPa ）

桥梁荷载试验方案

附件一：参考试验方案吉祥路中桥荷载试验方案一、桥梁概述吉祥路中桥为1×25m正交预应力混凝土简支小箱梁桥。桥宽28m，横断面布置：6.75m （人行道）+14.5m（机动车道）+6.75m（人行道），横断面布置如图1所示，全桥共21片小箱梁。设计荷载：城—A级。图1 桥梁上部横断面布置图（尺寸单位：cm）二、荷载试验（一）试验目的及试验依据 1、试验目的 1）检验该桥整体结构的质量和结构的可靠性； 2）判断桥跨结构在试验荷载作用下的实际受力状态和工作状态，评价结构的力学特性和工作性能，检验结构的承载能力是否能满足设计标准： 3）通过动荷载试验以及结构固有模态参数的实桥测试，了解桥跨结构的动力特性，以及各控制部位在使用荷载下的动力性能； 4）进行梁的强度、刚度及承载能力评估。 2、试验依据：

1）《公路旧桥承载能力鉴定方法》（以下简称《方法》）； 2）《城市桥梁设计荷载标准》（CJJ 77-98）； 3）《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）； 3）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）； 4）吉祥路中桥施工图（二）试验内容 1、试验部位 1）动载试验：试验项目为跑车、刹车和跳车。 2）静载试验：左辐和右幅主梁跨中最大弯矩加载。 2、主要试验设备 1）变形检测设备精密水准仪（瑞士徕卡）二套，最小读数0.01mm ，精度0.4mm/km 2）应变检测设备 JMZX-2001综合测试仪（长沙金码高科）一套，精度为1με 3）动载试验设备 INV306动态数据采集处理系统一套（东方振动研究所）（三）结构理论分析原理及试验加载方案 1、结构理论分析原理吉祥路中桥，为1×25m 正交预应力混凝土简支空心板桥。桥横断面由21片小箱梁组成，4车道。动载试验求动力增大系数时，将荷载布设在第2车道，求解第3车道拾振器处的静载理论挠度值f st 。根据实测动挠度幅值1y f ?，计算动力增大系数：1＋μ＝1＋1y f ?/f st 设计荷载：用铰接板梁法计算跨中荷载横向分布系数，利用试验断面的弯矩影响线进行

拱桥预拱度的计算与设置

附录B 拱桥预拱度的计算与设置 B．0．1 施工预拱度的计算预拱度的大小应按无支架和有支架两种情况，并分别考虑下列因素进行估算。 1 无支架施工的拱桥 1)主拱圈及拱上建筑自重产生的拱顶弹性下沉δu1 3)混凝土主拱圈由混凝土收缩和徐变产生的拱顶下沉δu3 整体施工的主拱圈，可按温度降低15℃所产生的下沉值计算，分段施工的主拱圈，可按温度降低5—15℃所产生的下沉值计算，即在本条第(B．0．1—3)公式内，整体施工的主拱圈取(t l—t2)=—15℃，分段施工的主拱圈取(t l—t2)=—5~—15℃。 4)墩、台水平位移产生的拱顶下沉δu4

6）对于无支架施工的拱桥，本款内1）~4）项可估算为，当墩台可能有位移时取较大值，当无水平位移时取较小值。 2 满布式拱架施工的拱桥满布式拱架受载后，主拱圈拱顶产生的弹性及非弹性下沉，本条第1款的1)—4)项仍然适用。满布式拱架本身的下沉可按下列项目估算：

2)非弹性变形δs2 非弹性变形各类缝隙压密量可按下列估计：顺木纹相接，每条接缝变形取2mm；横木纹相接时取3mm；顺木纹与横木纹材料相接取2．5mm；木料与金属或木料与圬工相接取2mm。对于扣件式钢管拱架，扣件拉柱滑动或相对转动可引剧(架非弹睦变形，按经验估算断。 3)砂筒的非弹性压缩量δs3 可按经验估算：一般200kN压力砂筒取4mm，400kN压力砂筒取6mm，筒内未预先压实时取10mm。 4)支架基础在受载后的非弹性下沉δs4 支架基础非弹性下沉可按下列值估算：枕梁在砂类土上取5～10mm，枕梁在粘土上取10-20mm，打入砂土的桩取5mm，打入粘土的桩取10mm。拱顶处的预拱度，根据上述各种下沉量，按可能产生的各项数值相加后得到，施工时应根据以上计算值并结合实践经验进行调整。一般情况下，有支架施工的拱桥，当无可靠资料时，预拱度可按 l/600—l/800估算。 B．0．2 预拱度的设置预拱度应根据上述各项因素产生的挠度曲线反向设置；可根据以往的实践经验按下述方法之一设置：1 按抛物线设置

桥梁现场荷载试验

桥梁现场荷载试验目录 7.1 慨述7－1 7.2 桥梁试验的基本工作7－3 7.3 桥梁现场试验方法7－10 7.3.1 静载试验7－ 7.3.2 动载试验7－ 7.3.3 振动试验7－11 7.4 试验数据分析与评定 7－14 7.5 桥梁健康监测 7.6 桥梁现场试验实例 7－17 7.6.1 静、动载试验实例 7.6.2 动力特性试验实例 7．7 主要参考文献 7－

7．桥梁现场荷载试验 7.1 慨述桥梁现场检测和试验是对桥梁结构工作状态进行直接测试的一种检定手段。而静、动载试验就是其中一种主要的测试方法，检测和试验的目的、任务和内容通常由实际的生产需要或科研需要所确定，一般分为组成桥梁主要构件的现场单梁（或节段足尺模型）试验或者是实桥试验，也可能是破坏性试验或者是非破坏性试验； 7.1.1 一般桥梁检测和现场试验的主要目的： 7.1.1.1 检验桥梁设计与施工的质量；对于一些新建的大中型桥梁或者具有特殊设计的桥梁，在设计施工中一定会遇到许多新问题，为保证桥梁建设质量，施工中一般要求做施工监控和监测。在成桥后一般还要求进行现场荷载试验，把试验结果作为交工和竣工验收中评定桥梁工程质量优劣的主要技术资料和依据。 7.1.1.2直接了解桥梁结构承载情况，藉以判断桥梁结构的实际承载能力；早期建造的一些桥梁荷载设计标准等级均比现代荷载设计标准等级低，但为了满足日益增加的交通量和载重车的需要，必须在加固和改建旧桥前后，通过试验判定桥梁的实际能否承受预计的荷载。有时因特殊原因（超重型车过桥或结构遭意外损伤等）也要用试验方法确定桥梁的承载能力，确保重要设备和桥梁的安全。 7.1.1.3验证桥梁结构设计理论和方法；新桥型和桥梁中的新结构、新材料和新工艺创新发展，对于一些理论问题的深入研究，对某种新方法、新材料的应用实践，基本上都需要现场试验的实测数据。 7.1.1.4桥梁结构自振特性及结构受动力荷载作用产生的动态反应的测试研究；对于一些桥梁在动力荷载作用下的动态响应，行人舒适性问题、大跨轻柔结构的抗风稳定以及地震区桥梁结构的抗震性能等，均要求通过实测了解桥梁结构的自振特性和动态反应。 7.1.1.5 桥梁结构构件的鉴定抽检试验；对于一些由基本构件（梁、板）经体系转换才能建成的桥梁结构有必要在架设前对于基本构件试行单件等效加载试验，以免整体结构试验满足不了要求时再全部撤掉重建，那将造成巨大的损失； 7.1.1.6积累科学技术资料，充实与发展桥梁计算理论和施工技术。随着我国桥梁建筑事业的不断发展，桥梁结构的型式日益增多。新型桥梁型式的出现，带来了许多实际的理论、设计、施工问题，成为桥

独塔单索面混凝土斜拉桥受力分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/663338938.html, 独塔单索面混凝土斜拉桥受力分析作者：刘旭勇来源：《中国房地产业·下半月》2015年第10期【摘要】本文通过有限元分析软件Midas Civil 2015对一座独塔单索面预应力混凝土斜拉桥进行计算，对其主要受力特点进行分析，为此类斜拉桥的设计提供参考。【关键词】独塔单索面斜拉桥；调索引言斜拉桥按其桥塔的数目一般分为独塔式、双塔式和多塔式。独塔斜拉桥具有跨越性强的优点，可以跨越中小河流，使用最为广泛。本文通过有限元分析软件Midas Civil 2015对一座独塔单索面预应力混凝土斜拉桥进行计算，对其主要受力特点进行分析，为此类斜拉桥的设计提供参考。 1 工程概况主桥采用独塔单索面预应力混凝土斜拉桥，总长160m，桥面以上塔高53.0m，塔柱纵向中距3.3m。斜拉索在主梁上标准索距6.5m，主塔上1.8m，桥面宽25.4米。斜拉桥边墩墩顶处支座采用纵向无约束支座形式，梁塔采用固结形式联结。主梁单箱三室斜腹板截面，箱梁顶宽25.16m，底板宽15.0m，悬臂长4.0m，箱梁对称中心线处梁高2.8m。标准箱梁顶板厚0.28m，底板厚0.25m，外腹板厚0.3m，中腹板为直腹板，厚0.40m。斜拉索为单索面体系，主梁上索距6.5m，主塔上索距1.8m，全桥斜拉索共有9 对，18根。索塔为钢管混凝土结构；索塔总高自桥面起为53m。主塔墩采用圆台形结构，顶面半径2.75m，底面半径3.5m。转体施工用设备均布在承台上，承台下布置7根φ1.8m的钻孔灌注桩，呈梅花形布置，桩长40m。待转体完成后，将主墩与承台固结，形成塔墩梁固结形式。 2 技术标准荷载：城—A级；地震烈度：7度；风速： 31.7m/s；桥面路幅宽度：0.6m（护栏）+3.0m （人行道）+8.0m（车行道）+2.2m（索锚区）+ 8.0m（车行道）+ 3.0m（人行道）+ 0.6m（护栏）=25.4m；桥面纵坡：±2.5%；桥面横坡：行车道±1.5%； 3 整体结构分析

斜拉桥荷载试验方案

××大桥成桥荷载试验方案 ×××××××××××××× 2012年6月18日

第1章概况 (1) 1.1 桥梁概况 (2) 1.2 试验目的 (3) 1.3 试验依据 (3) 1.4 项目实施内容 (3) 第2章结构初始状态检查 (4) 2.1检查目的 (4) 2.2 检查主要内容 (4) 2.2.1 桥梁有关资料的搜集 (4) 2.2.2 主桥跨结构外观质量检查 (4) 2.2.3 桥面标高测量 (5) 2.2.4恒载作用下斜拉索索力的测定 (5) 第3章静力荷载试验方案 (6) 3.1 测试截面的确定 (7) 3.2 测点布置 (7) 3.2.1 应变测点 (7) 3.2.2 主梁、主塔变位测点 (8) 3.2.3 索力测试 (9) 3.3 试验荷载 (9) 3.4 试验工况及加载位置确定 (10) 3.4.1 试验工况 (10) 3.4.2 试验荷载布置 (10) 3.5 加载效率 (13) 3.6 加载分级 (13) 3.7测试方法 (14) 3.7.1应变测试方法 (14) 3.7.2位移测试方法 (14)

3.7.3索力测试方法 (14) 3.8加载程序及试验规定 (14) 3.8.1加载程序 (14) 3.8.2试验规则 (15) 第4章动力荷载试验实施方案 (15) 4.1 动力荷载试验原则 (16) 4.1.1 试验目的 (16) 4.1.2 测试项目与测试方法 (16) 4.2 动力试验测试内容 (16) 4.2.1脉动试验 (16) 4.2.2无障碍行车试验 (16) 4.3动力试验的测点布置 (17) 4.3.1 脉动试验 (17) 4.3.2. 无障碍行车试验 (17) 第5章试验分工协作、实施细则与计划安排 (17) 5.1 分工协作 (18) 5.1.1试验现场准备工作 (18) 5.1.2 试验测试准备工作 (18) 5.1.3 试验加载测试车辆的准备工作 (18) 5.2 试验进度计划及人员安排 (19) 5.2.1 试验进度计划安排 (19) 5.2.2 人员安排 (19)

连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式

连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式发表时间：2017-09-20T11:13:15.243Z 来源：《防护工程》2017年第11期作者：陈杰杨培金刘明 [导读] 为使连续刚构桥梁最终线形达到设计线形，施工立模标高要增加施工预拱度ｆ１与成桥预拱度ｆ２，如图１所示。威海水利工程集团有限公司山东省威海市 264200 摘要：计算连续钢构桥梁中成桥预拱度是非常困难的。因此为求解连续刚构桥梁跨中成桥预拱度设置值，将影响其运营期间跨中挠度值增大的多种主要因素给定合理量值并考虑相互耦合作用，建立多种不同跨径组合的在役刚构桥梁有限元模型，对其进行分析求解。利用最小二乘法进行多项式拟合，最终推导出适用于主跨跨径２００ｍ以内的连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式，并与规范解、经验解、实测值进行对比，证明了该估算公式的适用性。关键词：桥梁工程；连续刚构桥；成桥预拱度；拟合；估算公式引言为使连续刚构桥梁最终线形达到设计线形，施工立模标高要增加施工预拱度ｆ１与成桥预拱度ｆ２，如图１所示。其中ｆ１由模型计算所得，而ｆ２的取值是根据桥梁后期运营过程中跨中下挠经验值来确定的，没有统一的标准。我国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中引入挠度增长系数ηθ，Ｍｓ来计算结构长期挠度，反映结构由于收缩徐变及混凝土弹性模量降低而造成的挠度的增加，但其计算值与桥梁实际下挠值相差很大，起不到使结构最终线形平顺的作用为此本文建立大量的连续刚构模型，对影响跨中后期下挠的参数进行适当调整，求得结构运营３年后的跨中挠度，对大量离散数据进行拟合，得出适用于主跨小于２００ｍ的连续刚构桥梁成桥预拱度估算公式，可为后续连续刚构桥梁成桥预拱度ｆ２计算提供参考。 1确定影响因素的参数量值连续刚构属于超静定桥梁结构，运营后期跨中下挠是多种因素耦合作用下的结果，且混凝土收缩徐变是最主要的影响因素。混凝土收缩徐变、主梁刚度变化、纵向预应力的有效性、活载、施工质量及运营管理等是跨中下挠的影响因素。在建立有限元模型的过程中，为真实模拟结构运营后期的状态，需调整各主要影响因素的参数，确保挠度计算值更贴近实际情况。 1.1混凝土收缩徐变时间参数混凝土的收缩徐变持续６个月后结构变形可达到最终徐变变形的７０％～８０％，之后变形增长逐渐缓慢。根据这一特点以及桥梁设计时通常考虑１０００～１５００ｄ的收缩徐变计算时间，将结构运营３年后的挠度值作为成桥预拱度估算公式的计算目标值，即按估算公式计算值设置的成桥预拱度，可在桥梁运营３年后其跨中桥面标高基本达到设计高程，且之后变化不大，可满足桥面平稳行车的要求。 1.2结构刚度参数受弯构件的刚度为ＥＩ，即混凝土弹性模量与截面抗弯惯性矩的乘积。混凝土弹性模量在浇筑前期略低于设计值，之后逐渐达到设计强度；由于结构运营期间裂缝不断开展，刚度变为ＥＩｃ，故需对结构刚度进行折减。根据混凝土疲劳刚度衰减试验规律的结果，取运营３年后主梁混凝土刚度折减１０％作为估算量。 1.3纵向预应力参数根据实测资料发现预应力损失的理论计算值均低于实测值，即预应力损失预估不足。在施工张拉完成后钢束有效预应力为张拉控制应力的８０％左右，加载二期恒载后钢束有效预应力为张拉控制应力的７０％左右；加之预应力损失与钢束材料、桥梁运营期间的养护措施、病害类型等多因素有关，取运营３年后纵向有效预应力折减为张拉控制应力的３０％作为估算量。 2有限元求解根据影响因素的参数量值修改模型中的相应参数，为求解各因素对挠度的影响程度以及多因素耦合对挠度的影响程度，分别计算结构

斜拉桥的结构体系及特点

斜拉桥结构体系及特点斜拉桥亦称矮塔斜拉桥, 其构造特点是在连续梁中支点处设置矮索塔, 其塔高只有斜拉桥索塔高度的一半左右, 斜拉索通过矮索塔上设置的鞍座对主梁产生竖向支反力和水平压力。部分斜拉桥主梁自身刚度较大, 能够承担大部分荷载效应, 斜拉索对主梁只起到一定程度的帮扶作用。斜拉桥是介于斜拉桥和连续梁桥之间的一种新桥型, 兼具斜拉桥和连续梁桥的双重结构特征。斜拉桥是由上部结构索、塔、梁三种基本构件和下部结构墩台、基础组成的结构体系, 影响部分斜拉桥结构各部分荷载效应最根本的因素是梁、塔、墩之间的结合方式, 不同的结合方式产生不同的结构体系。根据部分斜拉桥结构自身的特点和梁、塔、索、墩的结合方式, 可将部分斜拉桥结构体系划分为三种型式: (1) 塔梁固结体系; (2) 支承体系; (3) 刚构体系, 见图1 所示。（4）半漂浮体系，见图2所示。（1）塔梁固结体系及特点塔梁固结、塔墩分离、梁底设支座支承在桥墩上, 斜拉索为弹性支承, 这是一种完全的主梁具有弹性支承的连续梁结构。这种体系必须有一个固定支座, 一般是一个塔柱处梁底支座固定, 而其他支座可纵向活动。这种体系的主要优点是取消了承受很大弯矩的梁下塔柱部分, 代之以一般桥墩, 中央段的轴向拉力较小, 梁身受力也很均匀, 整体温度变化对这种体系影响较小, 几乎可以略去。这种体系结构整体刚度小, 当中跨满载时, 由于主梁在墩顶处的转角位移导致塔柱倾斜, 使塔顶产生较大的水平位移, 因而显著增大了主梁的跨中挠度。上部结构重力和活载反力需经支座传递到桥墩, 因此需设置大吨位支座。我国的漳州战备桥、小西湖黄河大桥、离石高架桥; 日本的蟹泽桥、士狩大桥、木曾川桥、揖斐川桥、新唐柜大桥均采用这种体系。已建部分斜拉桥采用这种结构体系较多, 与连梁体系相同, 符合部分斜拉桥的概念含义。塔梁固结体系的特点：塔、墩内力最小，温变内力也小，主梁边跨负弯矩较大。（2）支承体系及特点塔墩固结、塔梁分离, 主梁在塔墩上设置竖向支承, 支座均为活动支座, 这种体系接近主梁具有弹性支承的连续梁结构。支承体系与梁塔固结体系主梁受力性能基本相同, 塔墩底部承受较大的弯矩。我国芜湖长江大桥采用的是支承体系, 该体系在部分斜拉桥结构中较少采用。支承体系的特点：支承体系悬臂施工中不需要额外设置临时支点，施工较方便。

大跨度桥梁考核作业详解

2016级大跨度桥梁考查题（每题10分，共100分）一、简述悬索桥中主缆无应力索长的计算思路和方法？答：悬索桥中、边跨中，各索股由索夹紧箍成一条主缆，因而，通过求解主缆中线再求索股的无应力长度。但是，悬索桥不同于其他的桥型，其主缆线形并不能由设计者人为确定，而需根据成桥状态的受力而定。所以，先确定成桥状态主缆各控制点(IP 点和锚点)的位置、矢跨比和主缆的截面几何形状参数、材料参数等，再采取解析迭代法，确定主缆的线形，并求解主缆的缆力和主缆中线的有、无应力长度，然后进一步求解包括锚跨在内的索股长度。主缆自由悬挂状态下，索型为悬链线。取中跨曲线最低点为坐标原点，则对称悬链线方程为：式中：c=H/q ；H 为索力水平投影；q 为主缆每延米重。主缆自重引起的弹性伸长量为：主缆无应力长度为： 210S S S S ?-?-= 根据成桥状态主缆的几何线型、桥面线型，求得各吊索的

有应力长度，扣除弹性伸长量，即得吊索无应力长度。二、简述悬索桥中主索鞍为何要设置边跨方向的预偏？答：在空缆状态,由于桥塔相邻跨主缆的无应力长度不同,导致相邻跨主缆水平分力不等。此时,若索鞍仍保持在成桥位置,会使主塔承受较大的不平衡力,需要通过桥塔自身变形来平衡。然而在实际情况中,靠主塔变形改变跨度,减小不平衡力是不现实的,需要通过索鞍的偏移或偏转来调整各跨主缆的张力,使相邻跨主缆在索鞍处保持平衡状态,此时的偏移量或偏转量就是索鞍的预偏量。悬索桥桥塔设计的合理成桥状态是塔顶没有偏位，塔底没有弯矩，此时塔顶相邻跨主缆水平分力相等。在空缆状态，由于桥塔相邻跨主缆的无应力长度不同，导致相邻跨主缆水平分力不等。此时，若索鞍仍保持在成桥位置，会使主塔承受较大的不平衡力，需要通过桥塔自身变形来平衡。然而在实际情况中，靠主塔变形改变跨度，减小不平衡力是不现实的，需要通过索鞍的偏移或偏转来调整各跨主缆的张力，使相邻跨主缆在索鞍处保持平衡状态。三、简述主缆和吊索的安全系数一般如何设计取值？

连续梁成桥预拱度计算过程

5.5.1 成桥预拱度计算方法目前，由于对混凝土徐变的计算，不论是老化理论，修正老化理论还是规范规定的计算方法，都难以正确地估算混凝土徐变的影响，在施工中对这一影响不直接识别、修正，通常是用以往建成的同类跨径的下挠量来类比的，并且通过立模标高的预留来实现的。因此，成桥预拱度合理设置尤为重要。根据近几年来工程实践检验，后期混凝土收缩、徐变对中孔跨中挠度影响约为L/500~L/1000（L：中孔跨径），边孔最大挠度一般发生在 3/4L处，约为中孔最大挠度1/4。另外，连续刚构桥边中跨比例0.52~0.6，桥墩采用柔性墩。在后期运营中向跨中方向产生位移，刚构墩、梁固结，由变形协调可知，转角位移使边孔上挠。中孔跨中下挠。因此，边跨成桥预拱度一般设置较小，在3/4L处设置fc/4预拱度（fc：中孔跨中成桥预拱度）。根据陕西省连续刚构桥成桥预拱度计算方法：“中跨预拱度在设计预拱度的基础上，按L/1000+1/2d2(L为中跨跨径，d2为活载挠度)提高预拱度（最大挠度在跨中），边跨预拱度按中跨最大挠度1/4计算，边跨最大挠度在3/4L处。其余各点按余弦曲线分配。在中孔跨中fc 确定后，中孔其余各点按y=fc/2(1-cos(2πx/L))进行分配。边孔3/4L 处成桥预拱度取中孔跨中成桥预拱度fc的1/4，边孔其余各点按余弦曲线分配。原因：(1)余弦曲线在墩顶两曲线连接处切线斜率为零，满足平顺要求；(2)余弦曲线在L/4处预拱度为跨中预拱度1/2，与有限元计算吻合。．

1．活载挠度计算 1) 荷载等级：公路—Ⅰ； 2) 车道系数：三车道，车道折减系数0.78； 3) 中跨活载最大挠度：d＝0.029m; 22．中跨最大预拱度的确定 Ld＝0.09+0.0145＝0.1045m; ??fc2 100023．余弦曲线成桥预拱度线形示意图各曲线函数表达如下： ?x2fa??曲线：() A)y?cos(1?90??x0??290???xfc2??B曲线： () )?1y?cos(53?22.5?x??612???x2fc??C曲线：() )cos(?y1?22.5??x0?? 245??5.5.2 施工预拱度的计算方法不论采用什么施工方法，桥梁结构在施工过程中总要产生变形，并且结构的变形将受到诸多因素的影响，极易使桥梁结构在施工过程中的实际位置（立面标高、平面位置）状态偏离预期状态，使桥梁难所以必须对桥梁进行施工或成桥线形与设计要求不符，以顺利合拢，控制，使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围和成桥状态符合设计要求。本单位设置的施工预拱度由下面的公式进行说明： f=∑f+f+f+f+f+f+f+f+f+f+f11i si6i1i9i2i7i3i10i4i5i8i fsi：施工预拱度； ∑f：本阶段块件生成后和以后各阶段挠度累计值1i∑f：本次浇筑梁段及后浇梁段纵向预应力钢束张拉对该点挠度2i影响值 f：二期恒载的挠度3i f：结构体系转换4i f：挂篮的自重及变形5i f：

XXXX斜拉桥荷载试验方案

××斜拉桥成桥荷载试验方案 ×××××××××××××× 2012年6月18日

第1章概况 (1) 1.1 桥梁概况 (1) 1.2 试验目的 (2) 1.3 试验依据 (2) 1.4 项目实施内容 (2) 第2章结构初始状态检查 (3) 2.1检查目的 (3) 2.2 检查主要内容 (3) 2.2.1 桥梁有关资料的搜集 (3) 2.2.2 主桥跨结构外观质量检查 (3) 2.2.3 桥面标高测量 (4) 2.2.4恒载作用下斜拉索索力的测定 (4) 第3章静力荷载试验方案 (5) 3.1 测试截面的确定 (5) 3.2 测点布置 (5) 3.2.1 应变测点 (5) 3.2.2 主梁、主塔变位测点 (6) 3.2.3 索力测试 (7) 3.3 试验荷载 (7) 3.4 试验工况及加载位置确定 (8) 3.4.1 试验工况 (8) 3.4.2 试验荷载布置 (8) 3.5 加载效率 (11) 3.6 加载分级 (11) 3.7测试方法 (11) 3.7.1应变测试方法 (11) 3.7.2位移测试方法 (12) 3.7.3索力测试方法 (12) 3.8加载程序及试验规定 (12)

3.8.1加载程序 (12) 3.8.2试验规则 (12) 第4章动力荷载试验实施方案 (14) 4.1 动力荷载试验原则 (14) 4.1.1 试验目的 (14) 4.1.2 测试项目与测试方法 (14) 4.2 动力试验测试内容 (14) 4.2.1脉动试验 (14) 4.2.2无障碍行车试验 (14) 4.3动力试验的测点布置 (15) 4.3.1 脉动试验 (15) 4.3.2. 无障碍行车试验 (15) 第5章试验分工协作、实施细则与计划安排 (16) 5.1 分工协作 (16) 5.1.1试验现场准备工作 (16) 5.1.2 试验测试准备工作 (16) 5.1.3 试验加载测试车辆的准备工作 (16) 5.2 试验进度计划及人员安排 (17) 5.2.1 试验进度计划安排 (17) 5.2.2 人员安排 (17)

预拱度与挠度关系及计算

3.5挠度、预拱度的计算一、变形（挠度）计算的目的与要求桥梁上部结构在荷载作用下将产生挠曲变形，使桥面成凹形或凸形，多孔桥梁甚至呈波浪形。因此设计钢筋混凝土受弯构件时，应使其具有足够的刚度，以免产生过大的变形，影响结构的正常使用。过大的变形将影响车辆高速平稳的运行，并将导致桥面铺装的迅速破坏；车辆行驶时引起的颠簸和冲击，会伴随有较大的噪音和对桥梁结构加载的不利影响；构件变形过大，也会给人们带来不安全感。变形验算是指钢筋混凝土桥梁以汽车荷载（不计冲击力）计算的上部结构最大竖向挠度，不应超过规定的允许值。《公桥规》对最大竖向挠度的限值规定如下表：钢筋混凝土梁桥允许挠度值注：1.此处L为计算跨径,L1为悬臂长度； 2.荷载在一个桥跨范围内移动产生正负不同的挠度时，计算挠度应为其正负挠度的最大绝对值之和。二、刚度和挠度计算桥梁的挠度，根据产生原因可分成永久作用（结构自重力、桥面铺装、预应力、混凝土徐变和收缩作用等）产生的和可变作用（汽车、人群）产生的两种。永久作用产生的挠度是恒久存在的且与持续的时间有关，可分为短期挠度和长期挠度。可变作用产生的挠度是临时出现的，在最不利的作用位置下，挠度达到最大值，随着可变作用位置的移动，挠度逐渐减小，一旦可变作用离开桥梁，挠度随即消失。永久作用产生的挠度并不表征结构的刚度特性，通常可以通过施工时预设的反向挠度（即预拱度）来加以抵消，使竣工后的桥梁达到理想的设计线形。可变作用产生的挠度，使梁产生反复变形，变形的幅度越大，可能发生的冲击和振动作用也越强烈，对行车的影响也越大。因此，在桥梁设计中，需要通过验算可变作用产生的挠度以体现结构的刚度特性。钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件，在正常使用极限状态下的挠度，可根据给定的构件刚度用结构力学的方法来计算。对于均布荷载作用下的简支梁，跨中最大挠度值为：

52 成桥试验

云阳县G25公路高架桥荷载试验 1. 概况 (1) 2. 试验依据 (1) 3. 试验内容 (2) 4. 测点布置 (2) 4.1 静态试验测点 (2) 4.2 动力试验测点 (3) 5. 试验荷载及其布置 (4) 5.1 试验车辆的确定 (4) 5.2 静态试验荷载工况 (4) 5.3 静载试验加载控制 (6) 5.4 动载试验荷载 (6) 6. 试验仪器 (7) 7. 静载试验结果及其分析 (7) 7.1 应变测量结果及校验系数 (7) 7.2 挠度测量结果及校验系数 (10) 8. 动载试验结果及其分析 (11) 8.1 冲击系数测试结果 (11) 8.2 桥梁振幅测试结果 (15) 8.3 动力特性测定 (22) 9. 桥梁结构性能评定 (22) 9.1 桥梁静态性能 (22) 9.2 桥梁动态性能 (23) 附录一有限元分析结果 (24) 附录二部分试验照片 (34)

1.概况 G25号公路位于云阳新县城城东，是新县城滨江南路与云江大道的连接线，G25公路中的桥梁工程为一弧线形高架桥。桥梁工程起点桩号为0+442.98，止点桩号为0+663.98，桥梁全长221米，桥面全宽20米。全桥共有三联钢筋混凝土箱梁，桥梁基本情况如下: （1）结构布置：（3×20米）+（20.5米+27米+20.5米）+（4×20米）。（2）结构形式：上部采用钢筋混凝土箱梁，其梁高为1.5米，顶板厚0.22米，底板厚0.2米，腹板为0.5米4条等厚肋，箱梁两侧对称设置3米悬臂，端部板厚0.15米，根部厚0.4米；桥墩为钢筋混凝土板式墩，桥台为桩基、承台支撑的混凝土桥台。设计采用《公路桥涵设计规范》（1989 合订本）。（3）桥面宽度：15m+2×2.5m人行道=20米（4）纵横坡：最大纵坡6%，横坡为单向2% （5）曲率半径：最小68米。（6）行车道数：四车道双向行车（7）荷载等级：汽-20，挂车－100，人群3.5kN/m2 受云阳县建设委员会的委托，我检测中心于2006年11月5日至2006年11月15日对该桥进行了静动载试验。通过试验，检验桥梁结构的设计理论和计算方法，检验桥梁结构的施工质量，为竣工验收提供依据。 2.试验依据（1）《云阳县G25公路高架桥工程设计文件》（2）《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071-98）（3）《公路桥涵设计通用规范》（JTJ021-89）（4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥设计规范》(JTJ023-85) （5）《公路工程技术标准》（JTJ001-97）（6）《公路桥涵施工技术标准》(JTJ041-2000) （7）《大跨径混凝土桥梁的试验方法》

斜拉桥的合理成桥状态

斜拉桥的合理成桥状态一、概述在通常意义下，桥梁的设计必须遵照适用、经济、安全和美观的基本原则，这在桥梁的初步设计阶段显得尤为突出。桥梁初步设计要解决桥型方案问题，即根据行车、通航等使用要求，选定合适的桥梁类型和立面布置，确定主要的结构尺寸。对于斜拉桥方案，需确定塔的个数、主跨大小、边跨与主跨比例、主梁的截面形式和高度、主塔的形式、斜拉索的布置、主梁与塔和墩的连接或支承方式等主要参数。这些主要参数的确定通常是先根据经验初拟。进行结构分析计算出设计内力，进行截面设计确定配筋和验算应力或裂纹，如果内力和截面设计结果不合理。再修正有关参数重新作结构分析和截面设计，直至满足规范要求。传统的设计方法在计算设计内力时，通常采用一次落架法计算恒载内力，这对于结构体系比牧简单的桥梁（如简支梁桥，采用一次落架法施工的中小型桥梁）来说是可行的，但对于斜拉桥，由于斜拉索需要进行预张拉，因此即使采用一次落架法施工，结构内力的计算也不是确定的。斜拉桥一般采用悬臂法施工，最终的成桥恒载受力状态是通过施工过程一步步形成的，施工过程中斜拉索要逐根安装并进行张拉。施工工序和张拉索力决定了桥梁在施工过程中的受力，也决定了成桥的恒载受力状态。但张拉索力的确定又必须有一个已知的成桥恒载受力状态作为目标才能实现。因此斜拉桥的设计计算首先要解决成桥受力状态的问题。前，桥梁的设计规范采用极限状态理论，分正常使用和承载能力两种极限状态。按正常使用极限状态验算结构刚度、截面应力或裂纹宽度：按承载能力极限状态验算截面的极限抗力。通常按弹性理论进行结构内力计算，按此内力进行验算。但由于斜拉桥为高次超静定结构，如果要分析结构的极限承载力，则必须考虑材料的塑性，充分计入材料和儿何非线性引起的结构内力重分布，才能真正求出结构的极限承载力，国内外在这方面有一些研究，但还有不少问题需要解决。二、斜拉桥成桥受力状态确定方法斜拉桥成桥受力状态包括成桥恒载内力状态和主梁线形状态，并且对于混凝土斜拉桥，由于混凝土收缩徐变的影响，成桥后相当一段时间内恒载内力状态和主梁线形状态会随时间变化，通常认为5年后才能基本稳定。成桥恒载状态应以混凝土收缩徐变荃本完成后的稳定状态为准，但在变化阶段桥梁也应能满足使用要求。主梁线形状态主要指成桥恒载状态下主梁的标高符合设计标高的要求。这通常在初步设计阶段根据使用要求确定了桥下通航净空、桥面纵坡、竖曲线后就成为了一个明确的目标。

桥梁结构荷载试验

成桥动力荷载试验三、桥梁动载试验（一）检测项目和参数桥梁结构动力荷载试验的项目内容包括： 1、检验桥梁结构在动力荷载作用下的受迫振动响应，如桥梁结构动位移、动应力等动力响应，测试桥梁结构的位移冲击系数、应力冲击系数； 2、测定桥梁结构的自振特性，如结构的自振频率、振型和阻尼比等的脉动试验或跳车激振试验； 3、测定动荷载本身的动力特性，如动力荷载的大小、自振频率等。（二）检测方案进行桥梁结构动荷载之前，应编写试验方案，其主要内容包括： 1、试验目的和依据； 2、试验项目和主要测试参数，确定试验荷载工况，并设计测点布置图，每一测点均应有编号，给出测点布置图； 3、根据试验项目和要求，选择试验仪器设备，计划设备布置方案； 4、制定试验日程，明确人员分工，使测试过程做到统一指挥，有序进行； 5、提出试验过程中需要业主配合的有关事项，如：联系方式、提供电源、必要的脚手架和及时的交通管制等。（三）仪器设备桥梁结构振动测试的测试传感器，主要包括：应变传感器和振动响应传感器。应变传感器可以采用和静态应变测试相同的应变片，振动响应传感器主要测试动态位移、速度和加速度，采用的传感器主要有加速度传感器和拾振器。动载试验常用的仪器、仪表的使用精度和测量范围如表1所示。

表1 桥梁结构动载试验常用仪器及技术参数（四）作业指导书 1、桥梁结构振动测试的目的桥梁结构的动载测试是研究桥梁结构的自振特性和车辆动力荷载与结构的耦合振动特性，是判断桥梁结构运营状况和承载能力的重要指标。 2、准备工作动载试验前，首先应按照试验方案进行准备工作，其内容主要包括：（1）搜集与试验桥梁有关的设计资料和图纸，详细研究确定试验荷载；