桥梁施工临时结构设计方法

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桥梁工程施工临时结构设计及案例分析

桥梁工程施工临时结构设计及案例分析

桥梁工程施工临时结构设计及案例分析模板1:科技风格1.引言本文档是关于桥梁工程施工临时结构设计及案例分析的详细文档。

旨在提供相关领域的技术指导,并通过案例分析来展示施工临时结构设计的实际应用。

2.背景介绍桥梁工程施工临时结构设计的背景和意义。

包括为确保施工期间的安全性和效率而采取临时结构设计的必要性。

3.施工临时结构设计原则详细介绍桥梁工程施工临时结构设计的原则。

包括安全性、可靠性、经济性、施工性等多个方面的考虑。

4.施工临时结构设计过程详细阐述桥梁工程施工临时结构设计的具体过程。

包括设计需求确定、结构选型、荷载计算、结构分析等多个步骤。

5.施工临时结构案例分析通过实际案例,分析不同类型桥梁工程施工临时结构的设计方案。

包括临时支撑结构、承重架设等多个方面的案例分析。

6.影响因素分析对施工临时结构设计中的影响因素进行分析。

包括地质条件、施工环境、设计要求等多个因素的影响。

7.施工临时结构安全管理介绍桥梁工程施工临时结构安全管理的重要性和方法。

包括临时结构监测、隐患排查、紧急预案等多个方面的安全管理措施。

8.结论总结桥梁工程施工临时结构设计及案例分析的关键点。

强调安全性和可靠性在施工过程中的重要性。

附件:本文档附带的相关附件包括设计图纸、分析报告等。

法律名词及注释:1.施工临时结构设计:指桥梁工程施工中为保证施工期间的安全性和效率而采取的临时性支撑、承重等结构的设计。

2.安全管理:指对施工临时结构进行监测、隐患排查等措施,确保施工过程中的安全性和可靠性。

模板2:正式风格1.介绍本文档是关于桥梁工程施工临时结构设计及案例分析的详细文档,旨在提供相关领域的技术指导,并通过案例分析来展示施工临时结构设计的实际应用。

2.背景及意义2.1 背景桥梁工程施工期间需要采取临时结构来支撑和承载工程施工的荷载,确保施工安全和施工效率。

2.2 意义施工临时结构设计的正确性和可靠性对于保障施工期间的安全和顺利进行具有重要意义。

桥梁临时施工结构计算(新)

桥梁临时施工结构计算(新)
4
算例1-1(海口某酒店景观桥-多跨35m连续梁支架) 本桥采用满堂支架法施工,通过钢管立柱、
纵横梁、贝雷梁、满堂支架形成施工平台。施工 平台的支架基础管桩采用直径630mm、壁厚8mm的 钢管桩,横向每排8根,钢管桩中心距为3~3.5m; 垫梁采用双I40b工字钢。P0桥台至P16桥墩支架纵 梁采用贝雷梁,P16桥墩至P19桥台支架纵梁采用 I56工字钢。

20.85103 2410-6 19810-8 5.310-3
ห้องสมุดไป่ตู้

47.7Mpa

f
=125Mpa;(满足要求)
最大挠度:
f =0.53mm<[f ] 2.25mm ;(满足要求)
20
(1)梁中部支架(60x90cm)
单根立杆承受荷载面积 S 0.54m2 ,支架及以下荷载按照梁体平均荷载 P平
12
满堂支架算例1-1
材料参数
( 8 ) 型 钢 (Q235)I56a : 截 面 面 积 A=135cm2, 截 面 模 量 Wx=2342cm3 , 截 面 惯 性 矩 Ix=65576cm4,截面面积矩 Sx=1368.8cm3,腹板厚 tw=12.5mm,抗弯设计强度 f=205MPa, 抗剪设计强度 fv=120MPa,弹性模量 E=2.1×105MPa; (9)贝雷梁桁架上下弦杆:(Q345)2[10#槽钢,截面面积 A=25.1cm2,截面惯性矩 Ix=393cm4,Iy=860cm4,抗拉、抗压、抗弯设计强度 f=310MPa, 抗剪设计强度 fv=180MPa, 弹性模量 E=2.1×105MPa; (10)贝雷梁腹杆,斜杆:(Q345)I8,截面面积 A=9.1cm2, 截面惯性矩 Ix=83.6cm4, 抗拉、抗压、抗弯设计强度 f= 310MPa, 抗剪设计强度 fv=180MPa,弹性模量 E=2.1×105MPa。 (11)型钢(Q235)I20b: 截面面积 A=39.5cm2,截面模量 Wx=250cm3,截面惯性矩 Ix=2500cm4,腹板厚 tw=11.4mm,抗弯设计强度 f=215MPa, 抗剪设计强度 fv=125MPa, 弹性模量 E=2.1×105Mpa。

桥梁工程施工临时施工规范

桥梁工程施工临时施工规范

桥梁工程施工临时结构设计及施工规范桥梁工程施工中,临时结构的设计和施工是至关重要的一环。

临时结构主要包括模板、支架、拱架、托架、挂篮、悬浇连续梁0号块临时固结及合龙段临时支撑、双壁钢围堰等。

这些临时结构的稳定性和安全性直接影响到桥梁工程的质量和进度。

本文主要介绍桥梁工程施工中临时结构的设计和施工规范。

一、模板、支架和拱架的设计与施工1. 模板、支架和拱架的设计应根据桥梁工程的结构形式、尺寸、材料和施工要求进行,并应满足承载力、刚度和整体稳定性的要求。

2. 模板、支架和拱架的制作应采用符合设计要求的原材料,并应进行编号和标记。

3. 模板、支架和拱架的安装应严格按照设计图纸和施工规范进行,确保结构的几何尺寸和安装精度。

4. 模板、支架和拱架的拆除应在混凝土强度达到设计要求后进行,并应按照施工规范的要求进行逐步拆除。

二、钢筋的设计与施工1. 钢筋的设计应根据桥梁工程的结构形式、受力特点和施工要求进行,并应满足承载力、刚度和整体稳定性的要求。

2. 钢筋的加工应采用符合设计要求的原材料,并应进行编号和标记。

3. 钢筋的连接应采用焊接或机械连接方式,并应符合施工规范的要求。

4. 钢筋骨架和钢筋网的组成与安装应严格按照设计图纸和施工规范进行,确保结构的几何尺寸和安装精度。

三、混凝土的施工1. 混凝土的施工应根据桥梁工程的结构形式、尺寸和施工要求进行,并应满足承载力、刚度和整体稳定性的要求。

2. 配制混凝土用的材料应符合设计要求,包括水泥、砂、石子、水和其他外加剂。

3. 混凝土配合比应根据设计要求进行设计,并应满足强度、耐久性和工作性的要求。

4. 混凝土的拌制和运输应严格按照施工规范进行,确保混凝土的质量和均匀性。

5. 混凝土的浇筑应按照设计图纸和施工规范进行,确保结构的密实性和整体性。

6. 混凝土的养护应按照施工规范进行,确保混凝土的强度和耐久性。

四、预应力混凝土的施工1. 预应力混凝土的施工应根据桥梁工程的结构形式、受力特点和施工要求进行,并应满足承载力、刚度和整体稳定性的要求。

栈桥的施工方案

栈桥的施工方案

栈桥的施工方案一、简介栈桥是一种用于桥梁施工的临时结构。

它通常由钢管和木板组成,可以支撑起施工人员和材料,使他们能够安全地在桥梁施工现场进行工作。

本文将介绍栈桥的施工方案,包括设计要求、材料选择、施工步骤等内容。

二、设计要求1. 承载能力栈桥需要能够支撑施工人员和材料的重量,因此其承载能力是至关重要的。

根据实际需求和施工现场的情况,确定栈桥的承载能力,并根据此需求选用合适的材料和设计尺寸。

2. 稳定性栈桥在使用过程中需要保持良好的稳定性,以确保施工人员的安全。

在设计栈桥时,需要考虑如何增加稳定性,如增加地基的承载能力、设置桩、加强连接等。

3. 拆装便利性栈桥是临时性的结构,在完成施工后需要拆除。

因此,栈桥的设计应考虑拆装的便利性,以节省施工时间和人力成本。

三、材料选择1. 钢管钢管是栈桥主要的承载部件,其选择应考虑承载能力和稳定性。

常用的钢管有焊接钢管和无缝钢管,根据承载能力的要求和经济性,选用适当规格的钢管。

2. 木板木板用于覆盖钢管,增加施工人员的工作面,并提供足够的摩擦力。

选用厚度适当的防滑木板,确保施工过程中的安全性。

3. 连接件栈桥的连接件用于连接钢管和木板,保持整体的稳定性。

选择适合的连接件,如螺栓、螺母等,确保连接牢固可靠。

四、施工步骤1.准备工作:调查施工现场情况,确定栈桥的位置和长度,评估地基承载能力。

2.布置栈桥位置:在地面上划定栈桥的位置,并清理干净,确保施工面平整。

3.安装钢管:根据设计要求,逐根安装钢管,将其固定在地面上,力求垂直和水平。

4.安装木板:将木板覆盖在钢管上,确保木板与钢管之间的连接紧密,并保持整体的平整。

5.加固栈桥:根据需要,在栈桥的两侧或两端加固支撑物,增加栈桥的稳定性。

6.检查栈桥:在栈桥安装完成后,进行全面检查,确保栈桥的稳定性和安全性。

7.施工作业:根据实际需要,在栈桥上安排施工人员和材料,进行相应的施工作业。

8.拆除栈桥:在施工完成后,拆除栈桥,将钢管和木板分别拆卸,存放在指定位置。

临时桥如何施工方案

临时桥如何施工方案

临时桥如何施工方案临时桥一般是在正式桥梁建设还未完成时临时搭建的,用于解决交通需求。

临时桥的施工方案需要根据具体情况进行制定,以下为一般性的施工方案:1. 施工前准备- 确定临时桥的位置和长度,根据桥梁设计和交通流量确定桥梁的宽度和荷载要求。

- 根据实际情况选择临时桥的型式,如钢板桥、拱桥、浮桥等。

- 进行桥梁基础处理,确保桥梁建设的稳定性。

清理河底杂物,处理河床泥沙。

2. 物料准备- 根据桥梁设计要求准备所需钢板、钢筋、桩基材料等。

- 根据桥梁型式确定所需的主梁、临时支撑杆等。

3. 桥面搭设- 根据设计要求,在河流两岸的桥墩上搭设主梁,在两端用支撑杆进行支撑,形成桥面结构。

- 可根据需要,在主梁上铺设木板、钢板等材料,以便交通车辆通行。

- 对桥面结构进行稳固性检查,确保桥梁建设的安全性。

4. 桥墩建设- 在河床上设置桥墩基础,通常使用钢筋混凝土。

- 按照设计要求进行桥墩的施工,包括设置模板、浇筑混凝土等。

- 确保桥墩的稳定性和承载能力,以支撑临时桥的安全使用。

5. 其他设施- 根据需要,设置桥面护栏、桥头标志等交通设施,提供行车和行人的安全。

- 设置灯光设备,以保证夜间通行的安全性。

6. 完工验收- 当临时桥搭建完成后,需要进行验收,确保桥梁的安全可行。

- 对桥面、桥墩等进行检查,确保没有破损、松动等问题。

- 对临时桥的承载能力进行测试,确保满足交通要求。

以上为临时桥施工方案的一般步骤,具体操作过程中需要根据实际情况进行调整和改进。

临时桥的施工需要严格按照桥梁设计要求和安全标准进行,以保证临时桥的稳定性和安全性。

建筑施工临时结构的设计及计算,建议收藏!

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1.简述几种大临结构的设计计算1.1简述几种大临结构的设计计算1.2大临结构设计计算思路(1)定初步方案:•定布置形式•定尺寸•定材料•定截面等(2)分析计算:•传力路径•概念性分析判断•简化成计算简图•手算•电算(3)优化方案:•整体布置是否需要优化•细节处理是否合理•材料性能是否充分利用目的:1.3支架设计计算概述(1)支架的设计计算的一般过程:•1.对上部结构进行分析•2.纵向布置•3.横向布置•4.支架地基基础布置•5.初步选择钢材型号及材料•6.手算初步方案是否合理•7.电算各构件受力情况•8.不断优化确定方案(2)支架设计荷载•钢筋砼自重取25-26kn/m3,竹胶板取1.0kpa,钢模取2kpa,施工活载取2.5kpa,振捣砼产生的荷载取2kpa.(3)荷载组合分项系数•永久荷载取1.2,活荷载取1.4.(4)材料强度•依据《混凝土结构设计规范》和《钢结构设计规范》相关规定取值(5)支架各构件允许长细比•主要受压构件取150,次要受压构件取200.(6)支架各构件最大变形限值•支架受载后挠曲的杆件,其弹性挠度为相应结构计算跨度的1/4001.4挂篮计算概述(1)挂篮主要组成构件•主桁架:主要受力结构,由桁架片构成两组,可用贝雷钢架、万能杆件或大型型钢等拼成•悬吊系统:将荷载从底模传到主桁上,常采用钻有销孔的钢带或精轧螺纹钢。

•锚固系统与平衡重:防止挂篮行走和浇筑砼时倾覆失稳,稳定性系数不小于2。

•行走系统•工作平台•底模架(2)挂篮的设计要求•挂篮长度和横截面:长度应按悬臂浇筑最大的分段长度决定。

横截面布置由桥梁宽度和截面形式决定。

•挂篮要满足强度、刚度、稳定性的要求。

•挂篮与悬浇梁段砼的重量比<0.5,挂篮的最大变形<20mm(一般轻型挂篮比较难做到)。

()(3)计算围堰时一般需要考虑的荷载•水土压力:砂土地基采用水土分算,粘土或粉土地基采用水土合算。

•水流力、波浪力•其他作用力:施工车辆荷载、基坑周边的超载、风荷载等1.5围堰计算概述2.简介midas有限元程序2.1Midas/Civil软件介绍2.3Midas/Civil帮助文件Midas系列软件是以有限元为理论基础开发的分析和设计软件。

桥梁工程临时结构计算内容

桥梁工程临时结构计算内容
•基坑工程的特点
• ⑴ 基坑围护结构多数是临时的,安全储备较小,具有较大风险性。 • ⑵ 基坑工程具有很强的区域性,不同的地区工程地质条件和水文地质条件不 同,且差别较大。 • ⑶ 基坑工程综合性很强,它不只是一个岩土工程问题,还涉及到结构工程、 材料工程、工程地质、材料力学及施工技术等诸多领域。 • ⑷ 基坑围护结构设计时土压力的确定是最基本的,在开挖过程中它是一个变 量,随着开挖深度、宽度、墙体横向和纵向位移、地下水情况而变。
分节预制吊装的混凝土构件分节长度计算;
•2、混凝土结构计算内容:

⑴ 混凝土结构的形式、尺寸;

⑵ 混凝土板、梁构件的受压区计算、纵向受力钢筋配筋以及箍筋、弯起钢
筋配筋;(受弯构件)

⑶ 计算受压构件的长细比和承压能力。
•深基坑的定义
• “基坑”是指为进行建筑物(包括构筑物)基础与地下室的施工而开挖的地面以 下的空间,基坑工程界一般将开挖深度大于或等于5m的基坑称为深基坑。 • 根据我局“中铁四技[2008]360号”文规定,深基坑支护结构的设计、施工属 工艺设施设计范畴,大于5m深的基坑支护设计属重要工艺设施设计,由项目工程部 长负责工艺的设计和计算,项目总工程师进行复核,或委托有资质的外部单位进行 设计,子(分)公司技术管理部门进行审核,子(分)公司总工程师进行批准实施 。
•常用结构设计中的荷载效应组合
• 1、支架设计

⑴ 模板、支架自重;

⑵ 新浇混凝头、钢筋混凝土自重;

⑶ 施工人员、机具堆放或运输荷载;

⑷ 倾倒、振捣混凝土产生的荷载;

⑸ 支架预压荷载;

⑹ 风荷载等其他可能产生的荷载。
•2、栈桥设计

(完整版)桥梁施工方案及施工方法

(完整版)桥梁施工方案及施工方法

桥梁施工方案及施工方法1、总体施工方案(1)桩基根据地质情况和桩基深度,保留采用小型松动爆破配合人工挖孔方案。

(2)明挖扩大基础土质基坑采用挖掘机配合人工开挖,石质基坑采用小型松动爆破配合挖掘机开挖,排水整平基底后,安装钢筋,支立侧模,浇筑砼。

(3)中低墩柱采用定型钢模一次浇筑成型,墩身系梁和墩帽采用抱箍承重支架现浇施工;桥台采用大平面钢模现浇施工。

(4)T梁在桥头预制场预制,采用自行拼装双导梁架桥机架设,结构连续T梁,在连续接头施工完毕后,拆除临时支座实现体系转换。

(5)桥梁砼集中拌和,砼罐车运到工地后,用输送泵输送。

2、施工方法(一)基础施工(1)扩大基础施工土质基坑用挖掘机配合人工开挖,坑壁坡度根据地质情况确定,开挖过程中,须加强排水,开挖至距基底20cm时,由人工清理至设计标高。

石质基坑采用挖掘机开挖,无法松动时,采用小型松动爆破配合开挖,挖至设计标高后,凿出新鲜岩面,用砂浆找平。

开挖完成后,各项指标符合要求即可进行基础砼施工,如承载力达不到设计要求,应按监理工程师批复方案处理。

基础钢筋运到现场绑扎,并预埋墩台身联接钢筋。

基础模板采用定型平面钢模,利用基坑壁对称支撑和对拉螺杆加固。

砼由拌和站供应,砼罐车运送,输送泵输送入模,水平分层浇筑。

(2)桩基施工①桩基成孔浅桩采用小型松动爆破配合人工挖孔,测量放样确定各桩基孔位后,按桩径做好孔口护围,并设置手摇绞车排渣。

在开挖过程中,采用15cm厚C15砼护壁,每层护壁高度不得超过1.0m,地质变化段埋设连接钢筋增加护壁的整体性。

岩层开挖采用爆破作业,炮眼布置根据岩层硬度和倾向而定,先试爆,确定间距及用药量,防止成孔过大或孔壁破坏。

当桩底进入倾斜岩层时,桩底应凿成水平状。

孔内经爆破后,应先通风排烟,经检查无毒气后,施工人员方可下井继续作业。

孔内有水时应做好排水工作,刚浇筑的护壁砼不得被水浸泡。

挖孔时,应注意施工安全。

挖孔工人必须配有安全帽、安全绳,必要时应搭设掩体。

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桥梁施工临时结构设计方法钟明全1,郑俊杰2(1.重庆市交通规划勘察设计院;2.重庆交通大学)摘要:桥梁在施工的过程中需要投入大量的临时结构,对于这些大型临时结构而言,投资太大易造成浪费,但这些临时结构如设计不安全则有可能造成工程事故。

本文总结了容许应力法在常用临时结构设计中应用,指出了将极限状态法应用于临时结构设计还需要解决的问题。

关键词:临时结构 容许应力法 安全系数 极限状态法一. 前言桥梁施工时一般包括两种结构:永久结构和临时结构[1]。

永久结构是在桥梁营运期间发挥作用的结构,它包括基础、墩台、上部结构等;临时结构是用来施工安装永久结构,在完成永久结构的建设过程中所必需建造的结构。

临时结构具有临时性特征, 随着永久结构主体竣工,部分临时结构会失去其功能被拆除。

临时结构的功能虽然是暂时性的,但是临时结构设计的好坏不仅关系到桥梁施工的安全与经济,还涉及到成桥时桥梁的状态和受力。

桥梁结构的种类和形式多样,所在的地理位置和自然条件差别较大。

桥梁施工中需投入大量的临时结构。

归纳起来大致如下[2]:①水上基础施工的便桥、船舶、平台、挡水(土)的围堰。

②桥梁的墩台和梁段混凝土施工用的支架和模板。

③桥梁上部结构施工用的悬浇挂篮、悬拼吊机。

④桥梁施工用的起重吊机,门吊、浮吊、缆索吊。

二. 临时结构设计方法1.容许应力法在临时结构设计中的应用容许应力法将材料视为理想弹性体,用线弹性理论方法,算出结构在标准荷载下的应力,不超过材料的容许应力。

材料的容许应力,是由材料的屈服强度或极限强度除以安全系数而得。

容许应力的表达式:[]σσ≤ (1)式中:σ为由标准荷载(荷载规范所规定的荷载值)与构件截面公称尺寸(设计尺寸)所计算的应力;[]σ为容许应力,[]kf Kσ=,其中k f 为材料的屈服强度或极限强度,K 为大于1的安全系数,用以考虑各种不定性,凭工程经验取值。

目前在桥梁临时结构的设计中主要用到的还是容许应力法,采用安全系数K 来保证临时结构的安全性。

例如在挂篮设计当中挂篮的主桁架是挂篮的主要承重结构,在设计中应作为主要构件来验算。

在计算时我们可以通过力学知识求得每根杆件的受力,然后验算[]FA σσ=≤是否成立,其中[]σ为所用钢材的轴向容许应力。

对于主桁的上横梁等要满足[]w MWσσ=≤,其中[]w σ为钢材的弯曲容许应力。

挂篮在浇筑混凝土或者行走时,极有可能发生倾覆。

挂篮浇筑混凝土时,后端拉力全部由预埋钢筋承受;行走时,在自重作用下的倾覆力矩完全由挂篮后支座扣轮承受。

《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)规定:对于挂篮,不管是浇筑混凝土还是行走时,都要满足:2M K M =≥稳倾(2) 式中:M 稳为由锚固系统产生稳定力矩;M 倾为由倾覆力产生的倾覆力矩。

对于施工过程中经常采用的缆索吊来说,目前设计采用的方法也是容许应力法。

将式(1)两边同乘上钢丝绳的截面积A 便可以得到:[]max PT T K≤=(3) 式中:max T 为缆索吊装时求得的钢丝绳的最大拉力;[]T 为钢丝绳的容许拉力;P 为钢丝绳的破段拉力;K 为安全系数。

08年10月重庆芙蓉江桥发生安全事故部分原因是由于缆索吊设备用于吊物的,如拱桥的拱肋等,载人是绝对不允许的。

因为缆索吊钢丝绳设计时的安全储备是根据吊物设计的,吊物的钢丝绳与吊人的钢丝绳在安全系数上有很大的差别。

用作各种用途钢丝绳的安全系数K 如表1和表2所示:[3]缆索吊钢丝绳的安全系数[4]表2用容许应力法对临时结构进行设计的缺点主要如下:①容许应力法采用的理论基础是弹性理论,对具有塑性性质的材料,无法考虑其塑性阶段的继续承载能力,设计偏于保守。

②缺乏明确的可靠度概念,构件的安全由安全系数K 决定,但K 的取值是经验性的,给出的一系列容许应力并不能保证各种结构具有一致的可靠度水准。

2.极限状态法在临时结构设计中的探讨与容许应力法相比,极限状态法中将单一的安全系数转化成多个系数,分别用于考虑荷载、荷载组合和材料等的不定性影响,还在设计参数的取值上引入概率和统计数学的方法。

采用目标可靠指标β来表征结构的可靠性。

β的重要程度可以等同于容许应力法中的安全系数K。

1)临时结构设计使用年限与基准期对临时性结构的设计使用年限,我国的《建筑结构设计统一标准》(GB50068-2001)中对建筑临时性结构的设计使用年限定为5年;欧洲共同体规范(Eurocode)中,临时结构设计有关设计使用年限的规定为10年;《结构可靠性总原则》(ISO/DIS2394-1996)中有关设计使用年限的规定为:临时性结构小于5年[5]。

对于桥梁临时结构的设计基准期,目前国内外对桥梁临时结构的设计基准期还没有明确的规定,在设计时要具体结合周边的环境因素根据临时结构的使用特点和使用年限,以及当地类似工程的相关经验,合理确定临时结构的设计基准期,作为临时结构可靠度设计所依据的时间参数[6]。

论文认为临时结构的设计基准期可以取为5年。

2)常用临时结构施工荷载桥梁临时结构主要是在施工期使用的,因此我们将设计临时结构所需要的荷载定义为临时结构施工荷载。

我国现行的公路桥涵设计规范已经对公路桥梁的设计荷载作出了明确的规定,分为了21种[7]。

但是,这种荷载分类和规定主要是针对成桥状态的设计计算,而我国公路桥涵施工技术规范对施工中的桥梁荷载也没作具体规定。

同设计荷载而言,我们可以将桥梁临时结构施工荷载按时间考虑分为永久荷载,可变荷载和偶然荷载。

现将桥梁临时结构经常用到的施工荷载归纳如表3所示:临时结构施工荷载表3施工期可变荷载一般可以分为基本可变荷载和其它可变荷载两类。

施工期基本可变荷载一般包括施工机械、人群荷载等;施工期其它可变荷载基本是由环境荷载引起的,我们也可以称它们为环境荷载。

环境荷载泛指自然环境变化引起对结构的作用,重要的环境荷载有风荷载、波浪荷载、水流荷载等。

环境荷载在结构施工期的随机性很大,结构设计或安全度评估时通常采用其最大值。

施工期的环境荷载与使用期相比应该有如下特点:(1)施工期变异性要比使用期大得多,平均值和标准差相差很大。

(2)由于结构所在地理、类型、施工企业资质、施工方案等因素的影响,环境荷载取值可能不同。

目前桥梁施工期的风载取值大都是依据重现期法根据风速重现期进行折减,下面为国内外对于施工期的风载的一些规定:(1)《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T D60-01-2004)规定施工阶段设计风速为:sd d V V η= (4)式中:sd V ——不同重现期下的设计风速; η——风速重现期系数; d V ——桥梁设计基准风速;风速重现期系数 表4(2)英国BS5400规定桥上无活载时的最大阵风风速为:112c V VK S S = (5)式中:V 为平均小时风速;1S 为穿谷系数;2S 为阵风系数;1K 为与重现期有关的风力系数。

规范按照120年时,1K 取1,桥梁施工期间可以取相当于10年一遇的风力系数为0.85。

以上规范采取的施工期风载的折减从本质上说是荷载重现期的折减,并没有考虑施工期间荷载的变异性。

对于施工期的波浪力的概率分布比波高的概率分布问题要复杂,它与波高分布、波长分布、波谱型式等因素有关。

谢世楞院士在1989年时曾对40组墩柱上的波浪力进行统计分析,并用K S -检验法进行检验后发现:波浪力的短期实测分布曲线与瑞利分布和格鲁霍夫分布曲线较为相似。

试验统计结果绘成图形如下图所示:瑞利分布试验值波浪力累计频率30 40 50 60 70 80 100 200 300 400 800 700 600 50098格氏分布图1 波浪力的短期概率分布[8]由图1我们可以看出:在累计频率较小处,实测曲线在两种分布之间,当参数H d(H 为平均波高,d为墩柱直径)增大时,实测分布曲线偏于格氏曲线;在累计频率较大处,格氏曲线高于实测曲线。

还有一些调查研究认为波浪力的短期概率分布若服从双参数的韦伯分布能更合理一些,双参数的韦伯分布随着形状参数t的变化而变化很大。

当t=1时,韦伯分布转化为指数分布;当t=2时,分布就是瑞利分布。

目前还没有一种分布函数对波浪力的统计是完全合适的,有些人赞成用瑞利分布,有些人赞成用韦伯分布,因此在施工期间考虑到线型以及施工方案对波浪力的影响,有条件时宜用线型拟合实测资料,从中选择合适的波浪力分布函数。

由上面的分析可以看出将极限状态法应用于临时结构的设计还不够成熟,主要原因如下:(1)施工期环境荷载复杂多变。

目前桥梁施工临时结构设计中所用到的环境荷载取值主要是依据永久结构的环境荷载取值进行折减,这种方法从本质上说是环境荷载重现期的折减,其理论基础是环境荷载在结构的施工期与结构的使用期具有相同的概率分布。

然而施工期的环境荷载复杂多变,施工期的环境荷载概率分布与使用期的环境荷载概率分布显然不同,因此如何得到施工期环境荷载的概率分布便成为施工期可靠度分析的前提条件。

然而与这种要求不相适应的是,国内外在结构施工期环境荷载的实测与统计分析方面做得并不多,统计资料的缺乏成为施工期可靠度分析的首要问题。

(2)分项系数取值不定。

分项系数的取值关系到结构设计的安全储备,对于临时结构的设计,施工期荷载具有更大的变异性,而分项系数的取值与荷载标准差密切相关,因此临时结构的设计分项系数与永久结构的设计分项系数应该不同,临时结构设计的分项系数取值应该根据施工期的特点进行专门调整。

三. 结语通过以上的讨论,我们可以得出如下结论:(1)容许应力法在以后的很长一段时间内仍然是临时结构设计的主要方法,在设计临时结构时要特别注意安全系数K的取值。

(2)施工期荷载的变异性要比使用期大得多,要将临时结构用极限状态法来设计,对施工期荷载进行调查与统计是非常有必要的,这需要由众多的科研、设计、施工单位花费很大的人力、物力共同完成。

参考文献:[1] 陈惠发,段炼.桥梁工程施工与维修[M].北京:机械工业出版社,2009.[2] 李艳哲,冯广胜.桥梁施工大型临时结构设备标准化研究[J].桥梁建设,2007:18-21.[3] 杨文渊.起重吊装常用数据手册[M].北京:人民交通出版社,2001.[4]湖南省交通规划勘察设计院.公路双曲拱桥无支架施工[M].人民交通出版社,1980.[5]张洪波,鲍卫刚.公路桥涵结构的设计基准期与设计使用年限[J].公路,2005(4):35-37.[6]余流.施工临时结构设计与应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2010.[7]交通部.公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2004)[S].北京:人民交通出版社,2004.[8]谢世楞,刘颖.关于波浪力的概率分布型式问题[C].中国土木工程学会桥梁及结构工程学会结构可靠度委员会全国第二届学术交流会议,1989.。

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