高墩连续刚构桥稳定性分析

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高墩大跨径连续刚构桥墩身稳定分析及参数优化的开题报告

高墩大跨径连续刚构桥墩身稳定分析及参数优化的开题报告

高墩大跨径连续刚构桥墩身稳定分析及参数优化的开题报告题目:高墩大跨径连续刚构桥墩身稳定分析及参数优化一、研究背景高墩大跨径桥是现代桥梁建设的代表和发展趋势,其构造设计和施工是当前桥梁工程领域中的重要研究方向。

而桥墩是桥梁结构的支撑和稳定部分,其身的稳定性对于桥梁的安全和使用寿命具有重要意义。

目前国内外在桥墩身稳定方面的研究成果已经不少,但是大跨径连续刚构桥墩的身稳定分析及参数优化方面的研究还较为缺乏。

因此,本文旨在针对高墩大跨径连续刚构桥墩的身稳定问题展开研究,并通过参数优化来提高桥墩的稳定性。

二、研究内容本文的研究内容主要包括以下四个方面:1. 针对高墩大跨径连续刚构桥墩的结构特点,利用有限元方法建立桥墩的数值计算模型,分析其身的稳定性。

2. 利用数值计算结果,针对桥墩身的影响因素进行分析,探讨影响桥墩身稳定性的因素。

3. 针对桥墩身的影响因素,进行参数优化设计,提高桥墩的稳定性。

4. 最后,通过实验验证模拟计算结果的正确性,并通过比较验证参数优化设计的有效性。

三、研究方法1. 建立桥墩的数值计算模型,利用ANSYS等数值计算软件对桥墩的身稳定性进行分析。

2. 利用试验数据和文献资料,对桥墩身的影响因素进行分析。

3. 应用统计学和优化算法,对桥墩身的参数进行优化。

4. 利用实验对比验证数值计算和参数优化结果的正确性和可行性四、研究意义1. 对高墩大跨径连续刚构桥墩的身稳定问题进行了深入研究,为桥梁工程的结构设计和施工提供了有用的理论参考。

2. 通过参数优化设计,提高了桥墩的稳定性,降低了桥梁结构的风险。

3. 丰富了国内外在桥梁稳定性方面的研究成果,对桥梁工程领域的发展与创新具有积极推动作用。

五、研究计划本文的研究时间安排如下:第一年:1. 论文选题和细化研究计划2. 收集和整理国内外在高墩大跨径连续刚构桥墩身稳定方面的相关文献和资料3. 建立桥墩的数值计算模型,开展模拟计算,分析影响桥墩身稳定性的因素第二年:1. 根据数值计算结果,探讨影响桥墩身稳定性的因素2. 针对桥墩身的影响因素,进行参数优化设计3. 完成试验工作第三年:1. 对模拟计算和试验结果进行分析和比较2. 完成论文的撰写、修改和总结。

高墩大跨度连续刚构桥施工稳定性分析

高墩大跨度连续刚构桥施工稳定性分析
t h e di ic f u l t y o f c o ns t r u c t i o n wi l l g r a d u a l l y i n c r e a s e, t h e s e c u r i t y p r o b l e ms i n t h e p r o c e s s o f c o n s t r uc t i o n,
e s p e c i a l l y t he s t a b i l i t y p r o b l e m o f h i g h p i e r wi l l g r a d u a l l y, s t a b i l i t y o f c o n s t r u c t i o n s t a g e a na l y s i s i s n e c e s - s a r y f 0 r i t s .I n t hi s p a p e r , b a s e d o n a h i g h p i e r a n d l o n g — s p a n c o n t i n u o u s r i g i d f r a me b r i d g e, c o mb i n e d
or f t h e ir f s t a n d t h e r o l e o f c o n s t r uc t i o n s t a g e u n d e r d i f f e r e n t l o a d s o f t wo k i n d s o f s t a b i l i t y a n a l y s i s t o t h e
周 立平 , 李志勇, 蔡 磊
3 1 5 1 9 2 ) ( 宁波市交通规划设计研究院有限公司 , 浙 江 宁波

单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析的开题报告

单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析的开题报告

单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析的开题报告一、选题背景单线铁路桥梁作为重要的交通基础设施,承担着运输货物和乘客的重要任务。

在单线铁路的工程中,连续刚构桥是一种常见的桥梁结构形式之一。

由于其具有结构稳定性好、强度高和占地面积小等优点,因此在单线铁路建设中得到了广泛的应用。

然而,连续刚构桥的设计和施工存在着一定的技术难度和安全风险。

尤其是在高墩大跨的连续刚构桥中,其结构稳定性问题更为复杂,需进行深入的研究和分析。

因此,本研究将针对单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性进行研究和分析,为相关工程提供可靠的技术支持。

二、研究目的本研究旨在通过对单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性进行分析和研究,探讨其结构设计和施工过程中存在的问题和风险,并提出相应的解决方案和技术措施,以保障工程的安全和可靠性。

三、研究内容1.单线铁路高墩大跨连续刚构桥的结构特点和设计原理;2.单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析和计算方法;3.单线铁路高墩大跨连续刚构桥施工参数及其对结构稳定性的影响;4.单线铁路高墩大跨连续刚构桥的结构安全风险评估;5.针对单线铁路高墩大跨连续刚构桥存在的问题,提出相应的技术措施和解决方案。

四、研究方法本研究将采用数值计算方法和实测数据分析的方式,对单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性进行分析和研究。

同时,还将结合文献资料和专家咨询的方式,深入了解和掌握相关工程的实际情况和设计要求,为研究提供充分的支持和参考。

五、预期成果通过本研究,预计能够获得以下成果:1.针对单线铁路高墩大跨连续刚构桥的结构特点和设计原理进行深入探讨和研究;2.对单线铁路高墩大跨连续刚构桥的稳定性进行全面的分析和计算;3.提出相应的技术措施和解决方案,为相关工程提供技术支持和保障;4.形成完整的研究报告和成果展示,对相关领域的研究和开发提供基础和参考。

高墩大跨连续刚构桥动静力计算与稳定性研究的开题报告

高墩大跨连续刚构桥动静力计算与稳定性研究的开题报告

高墩大跨连续刚构桥动静力计算与稳定性研究的开题报告一、研究背景和意义高墩大跨连续刚构桥是应用于大型水体、河流、山谷等自然地形中,大跨径、高墩、连续刚构结构的公路、铁路、轨道交通、城市快速路、特大型隧道等建筑物。

连接了两地的这座大桥具有承载和传递轨道交通、道路交通和人流等重大交通功能,是促进经济发展、构筑区域经济协作和促进民族团结等方面的重要作用。

在大型结构的施工过程中,结构的动、静力计算和稳定性分析显得尤为重要。

因此,本研究旨在通过对高墩大跨连续刚构桥的动、静力计算和稳定性分析,对该桥的构造和施工过程进行研究,以提高桥梁的质量和安全性。

二、研究内容和方法(一)研究内容本研究将重点研究以下内容:1. 高墩大跨连续刚构桥的基本结构特点和施工工艺。

2. 高墩大跨连续刚构桥的动、静力计算和分析。

3. 高墩大跨连续刚构桥的稳定性分析。

(二)研究方法1. 理论分析方法:采用数学模型和理论分析的方法,对高墩大跨连续刚构桥的动静力计算和稳定性进行计算和分析。

2. 数值模拟方法:利用现代计算机软件对高墩大跨连续刚构桥进行数值模拟,预测结构的动静力响应和稳定性。

3. 室内试验方法:通过室内模型实验验证各种理论计算和数值模拟结果,提高研究成果的可信度。

三、预期成果和应用价值(一)预期成果本研究将完成以下预期成果:1. 针对高墩大跨连续刚构桥的动、静力计算和稳定性分析的全面研究,得出科学的计算和分析结果。

2. 对高墩大跨连续刚构桥的施工工艺进行探究和改进,提高施工效率和减少安全风险。

3. 提出对高墩大跨连续刚构桥结构的修正和改进建议,为实现更高的承载能力和减少结构动、静载荷提供科学的理论基础。

(二)应用价值本研究的应用价值主要体现在以下几个方面:1. 为高墩大跨连续刚构桥的设计、建设、维修提供科学依据,提高其安全性和稳定性。

2. 对类似结构的研究和实践提供经验和参考。

3. 对相关学科和领域的发展和深入研究提供支持和指导。

钢管混凝土高墩连续刚构桥施工期稳定可靠度分析

钢管混凝土高墩连续刚构桥施工期稳定可靠度分析

钢管混凝土高墩连续刚构桥施工期稳定可靠度分析摘要:本文以某高速公路的某某特大桥为工程背景,根据施工期钢管混凝土高墩连续刚构桥悬臂施工特点,建立了最大悬臂施工整体稳定性可靠度分析模型。

同时对钢管混凝土主墩进行参数敏感性分析,识别主墩各参数对可靠指标的敏感程度。

通过分析表明,外包混凝土等级以及主墩钢管壁厚的变化对结构可靠性的影响比较敏感。

关键词:钢管混凝土;悬臂施工;连续刚构;可靠度;0 引言近年来,高墩大跨梁桥以其独特的优势被广泛应用,近年来得到了较快的发展[1]。

钢管混凝土作为一种轻质、高强的组合材料,在桥梁工程中的应用已越来越多。

而与一般钢筋混凝土墩柱相比,钢管混凝土墩柱的优越性主要表现在[2-3]:能够充分发挥钢管混凝土结构抗压强度大的优势;施工便捷,速度快;经济效益显著;延性好,耗能性能好,有利于抗震等。

悬臂浇注的高墩大跨刚构桥是结构随浇注梁段的增加而逐步“生长”的过程,随着悬臂长度加长,其施工恒载、施工活载、风载也都是逐步增大的。

当达到最大悬臂施工阶段时,施工荷载以及悬臂梁段自重产生的效应对整个T构的稳定可靠性最为不利。

本文结合某特大桥最大悬臂施工阶段T型刚构的稳定可靠度分析,对钢管混凝土主墩各设计变量参数作较全面分析,研究其对可靠指标的影响程度。

1 施工期抗力效应概率模型高墩大跨刚构桥其突出特点是顺桥向墩的抗推刚度小,因此它的侧向失稳变形破坏不容忽视。

在进行设计时,必须进行稳定性分析。

本文建立最大悬臂施工阶段抗力概率模型时,不考虑两幅桥梁间的横向联系,即以单薄壁高墩为分析对象。

在进行单薄壁高墩的稳定性分析时,最大悬臂施工阶段计算模型见图6.1所示,图中、表示作用在墩顶上所有竖向力之和及不平衡弯矩之和;、表示梁的惯矩及自重();、表悬臂端不平衡竖向力及弯矩。

图1 单薄壁墩侧向失稳变形侧向弯曲失稳的位移函数为。

则用能量守恒原理计算墩顶临界力可得[4]:(1.1)式中:混凝土弹性模量;墩身抗弯刚度,取墩身较小截面顺桥向抗弯刚度,一般取轴和轴的惯性矩中小的抗弯刚度;墩身自由长度;桥墩自重集度,公路桥梁的单薄壁桥墩一般都采用空心薄壁墩,本文研究对象为变截面主墩,从上而下慢慢变大,这里的自重集度是平均集度()。

连续刚构桥主墩刚度对桥梁稳定性影响分析

连续刚构桥主墩刚度对桥梁稳定性影响分析

连续刚构桥主墩刚度对桥梁稳定性影响分析连续刚构桥主墩刚度对桥梁稳定性影响分析摘要:以高墩大跨径连续刚构桥为研究对象,利用有限单元法,对典型桥梁主墩在不同刚度下的内力和稳定性进行计算分析,将其结果进行比较,得出主墩刚度对稳定性的影响,为连续刚构桥尺寸拟定时作参考。

关键词:连续刚构主墩刚度稳定性1、引言连续刚构桥梁结构的稳定性是关系其安全主要问题之一,和强度问题有着同样重要性。

由于很多大跨度桥梁采用高强度材料和薄壁结构,使得结构整体和局部的刚度有所下降,这使得稳定问题变得更加重要。

对于无缺陷的轴心受压构件,当轴心力较小的时候,构件只产生轴向压缩变形,保持直线的平衡状态。

此时如有干扰力使构件发生微小的屈曲,则当干扰力失去后,构件将恢复原有的直线平衡状态。

当轴心压力逐渐增加到一定的大小,如有干扰力使构件发声微弯曲,但当干扰力移走后,构件仍能保持微弯状态而不能恢复到原来的直线平衡状态,这称为随遇平衡。

如果轴心压力N在稍微增加,则弯曲变形迅速的增大而使得构件丧失结构的承载能力,这种情况称为构件的弯曲屈曲或则弯曲失稳。

中性平衡是从稳定平衡过渡到不稳定平衡的临界状态,中性平衡时的轴力压力称为临界力,相应的截面的应力称为临界应力。

无缺陷的轴心受压构件发生弯曲屈曲时候,构件的变形发生了性质上的变化,即结构由直线形式改为弯曲形式,且这种变化带有突变性。

结构丧失稳定时,平衡形式发生改变,就称为发生丧失第一类稳定性,除丧失第一类稳定性外,还有第二类稳定性问题。

丧失第二类稳定问题的特征是结构丧失稳定时其弯曲形式不发生改变,只是由于结构原来的弯曲变形增大不能正常工作,第二类稳定问题也称极值失稳。

稳定分析的目的是当结构不稳定的时候,求临界荷载和屈曲模态,主要包括线性和非线性稳定问题。

在实际中大多数的结构的稳定问题都是非线性问题,但是线性稳定问题的力学模型比较容易分析,所以研究线性稳定问题是基础。

根据规范《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》的规定,按照承载能力极限状态计算时,荷载系数为1.2,混凝土材料的安全系数是1.25,压弯构件工作条件系数为0.95,则算出构件的稳定安全系数应为1.58。

浅谈高墩大跨连续刚构桥的空间弹性稳定性方案

浅谈高墩大跨连续刚构桥的空间弹性稳定性方案

构 ,中心 是一 种空 心结 构 ,墩 身外 侧是 一 杆 件单 位模 拟活 动工 作 ,保证 桥墩及 其 地 种垂 直性 的角度 。 基 的 固结性 的考 虑 ,控制 好相 关 的施 工状 2通过 对A N S Y S 软 件 的应用 ,可 以很 况 ,进 行第 一类 稳定 性 的分析 ,再进 行 全 好 的进行 其稳 定性 的 分析 。连续 刚 构桥 的 桥 的稳 定性 影 响的分 析 ,进行 风载影 响状 稳 定 性 的分析 ,涉 及 到高墩 自体稳 定性 的 况 的分 析 ,保证 结构 自重 的单 元控 制 ,实 分 析 ,涉 及到 主梁 的 最大悬 臂 的稳定 性 及 现 恒载情 况下 的布荷 载方式 的应 用 。 其 城 桥 后 的 全 桥 稳 定 性 的分 析 ,可 以 利 稳定 计算 结果 与分析 按 以下两 种工 况 :结 构 自重 ;工况 2 :结 用A N S Y S 对这 些程 序依 依进 行 稳定性 的分 分 别计 算 ,工况 1 弦杆 的失 稳性 ,从 而 导致 其全 桥 的破 坏情 析 ,以满 足当下 工作 的需要 。 构 自重+ 二 期 恒 载 。本 文通 过 对 高墩 大跨
工 程 技 术
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浅谈高墩大跨连续 刚构桥 的空间弹性稳 定性方案
孙 秀 丽
( 江苏省镇 江市四通公路 工程有 限公 司 ,江苏 镇江 2 1 2 2 0 0)
而 导致其 平衡 方 程 的错误 ,这 就导 致结 构 式 模 型的应 用 ,保证 钢筋 及其 混凝 土 的 良 的行车 速度 ,及 其 过于 落后 的施 工环 节 , 这 些步 骤都 需要 得 到重 视 ,从 而 实现 高墩 的不 稳定 性 。在第 一 类稳 定性 问题 分 析过 好 处 理 ,实现这 两者 的协 调性 。针 对 以上 大跨 连 续 刚构桥 的 推广应 用 ,提 升我 国桥 程 中 ,可 以看 到结 构 的失 稳性 ,是 由于前 状 况 ,可 以进行 八节 点三 维非 线性 实体 单 梁 工程 的 应用效 益 ,解 决 当下基 础工 程 中 小 变形状 况 ,材料 线 性状 况 。而第 二类 稳 元 S O L I D 4 5 的应 用 ,从 而进 行混 凝 土 的模 定性 的 问题 ,则需 要 进行 结构 材料 及其 几 拟 ,利用好 相关 的组 合单 元进 行 预应力 钢 关 于高墩 大跨 连续 刚构 桥应 用结 何非 线性 的考 虑 。在 实际 应用 工程 中 ,所 筋 的 良好模 拟 ,从 而实现 预应 力 的有效 控 构 的分析 谓 的稳定 性 的 问题 ,就是 第二 类 的失稳 性 制 ,实现相 关单 位 的结合 ,以满 足实 际工 1 在 实践 应用 中 ,这 种 高墩 大跨 连续 的分 析 。为 了更好 的进行 第一 类稳 定 问题 作 的需要 。 的 相关 问题 。

大跨高墩连续刚构桥施工稳定性分析1

大跨高墩连续刚构桥施工稳定性分析1

大跨高墩连续刚构桥施工稳定性分析摘要:高墩大跨径连续刚构桥因高墩自身的力学特点,其稳定问题日显突出。

本文对高墩大跨连续刚构进行施工阶段的稳定安全性分析,为同类桥型设计提供了参考依据。

关键词:桥梁连续刚构施工阶段稳定性1 引言随着我国高速公路建设逐渐向山区发展,大跨度桥梁的建设进入了前所未有的高潮时期。

因地形条件所限,山区进行公路建设通常需要跨越河流、沟谷,致使高桥墩结构的修建日益增多。

连续刚构桥因其跨越能力大、整体性能强、受力合理、施工方便等优点,成为建设单位及设计者青睐的对象[1]。

随着桥梁跨径的不断增大,桥塔高耸化、箱梁薄壁化及高强材料的应用,结构整体和局部的刚度下降,使稳定问题显得比以往更为重要,甚至有时影响到整个结构的内力作用[2]。

为确保大跨高墩连续刚构桥在施工阶段保证安全,对连续刚构桥进行最大悬臂施工阶段的稳定性分析显得尤为重要。

2 稳定问题的解决手段桥梁结构的失稳现象表现为结构的整体失稳或局部失稳。

局部失稳是指部分子结构的失稳或个别构件的失稳。

局部失稳常导致整个结构体系的失稳[3]。

在桥梁结构中,总是要求其保持稳定平衡,也即沿各个方向都是稳定的。

结构失稳是指结构在外力增加到某一量值时,稳定性平衡状态开始丧失,稍有扰动,结构变形迅速增大,使结构失去正常工作能力的现象[3]。

在桥梁结构中,总是要求其保持稳定平衡,也即沿各个方向都是稳定的。

建立在大位移非线性理论的基础上结构稳定问题提出了两种形式:第一类稳定是有分支点的如所谓的理想轴压杆的欧拉屈曲问题;第二类稳定是有极值点的失稳问题,实际上结构稳定问题都属于第二类。

对于稳定问题,大量研究所采用基于能量变分原理的近似法进行分析,而有限元法可以看作为该法的一种特殊形式[4]。

特别是伴随计算机技术的迅速发展,大型有限元通用程序的使用成为研究高墩大跨连续刚构桥稳定性问题的手段。

本文运用有限元程序针对高墩连续刚构桥施工阶段最大悬臂状态进行稳定性分析。

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交通标准化·2010年6月上半月刊(总第222期)TRANSPORT STANDARDIZATION.1HALF OF Jun.,2010(No.222)引言随着我国高速公路建设的蓬勃发展,桥梁建设进入了前所未有的高峰时期。

山岭重丘区高等级公路跨越深沟峡谷时往往采用高墩型式,高墩桥梁的建设日益增多,而大跨径连续刚构桥以其跨越能力强、整体性能好、结构合理、施工方便等特点备受设计单位和施工单位的青睐。

为了有效减小上部结构的内力,减小温度、混凝土收缩徐变以及地震的影响,要求顺桥向墩身的抗推刚度小,加之高强度材料和先进施工方法的不断出现,大跨径混凝土连续刚构桥开始向薄壁、高墩、大跨度方向发展,这就使其稳定性问题越来越突出,甚至对整个桥梁结构受力起主导作用。

为了保证薄壁高墩在施工阶段和使用阶段的安全,必须对施工阶段的最大单悬臂、最大双悬臂状态以及成桥阶段进行稳定性分析。

1稳定性计算分析目前,单薄壁墩为连续刚构桥桥墩的主要截面型式。

分析时边界条件考虑为:墩身的下部为固结,即视墩身与承台连接位置及基础型式按固结方法确定。

在施工过程中,荷载考虑为恒载与施工荷载的最不利组合;在成桥运营阶段,荷载考虑为恒载与活载的最不利组合。

1.1特征值求解结构失稳是指在外力作用下结构由平衡状态开始丧失稳定,稍有扰动则变形迅速增大,最后结构遭到破坏。

薄壁高墩连续刚构桥是典型的压弯构件,其稳定性问题属于典型的极值点失稳,属于第一类失稳问题。

经特征值法得到的平衡分支荷载通常代表实际体系极限稳定荷载的上限,所以工程实高墩连续刚构桥稳定性分析陈怀勇1,汤兆新2,陈胜利3(1.云南第三公路桥梁工程有限责任公司,云南普洱665000;2.重庆交通大学,重庆400074;3.中交二航局西南公司,云南昆明650000)摘要:针对高墩连续刚构桥突出的稳定性问题展开研究,重点介绍第一类稳定问题,提出将稳定性问题转化为求其特征值,并应用于工程实例中,计算结果与实际吻合得比较好,保证了工程的顺利进展。

关键词:薄壁高墩;连续刚构桥;悬臂施工;稳定中图分类号:U448.23文献标识码:A文章编号:1002-4786(2010)06-0083-02DOI :10.3869/j.1002-4786.2010.06.026Stability Analysis of High Pier Continuous RigidFrame BridgeCHEN Huai-yong 1,TANG Zhao-xin 2,CHEN Sheng-li 3(1.Yunnan Third Road and Bridge Co.,Ltd.,Pu ′er 665000,China ;2.Chongqing Jiaotong Univertity ,Chongqing 400074,China ;CC Second Harbour Engineering Company ,Ltd.,Southewst Branch Company ,Kunming 650000,China )Abstract :In allusion to the obvious stability problem of continuous rigid frame bridge with high pier ,the first kind of stability problems is introduced mainly ,and the disposal method of translating the stability problem into seeking characteristic value is put forward.By applying it in engineering practice ,the calculation result fits to practice preferably ,which ensures the engineering goes smoothly.Key words :thin-walled high pier ;continuous rigid frame bridge ;cantilever construction ;stability HIGHWAY CONSTRUCTION &MAINTENANCE公路建设与养护83交通标准化·2010年6月上半月刊(总第222期)TRANSPORT STANDARDIZATION.1HALF OF Jun.,2010(No.222)表1稳定系数分析结果表稳定系数单肢箱型墩方案成桥单悬臂双悬臂一阶24.628.119.6二阶40.940.724.5际中,一般仍将平衡分支失稳分析作为评估结构实际承载力的重要工具,其理论分析可通过下式展开:([K D]+[K G]){δ}={F}(1)其中,[K D]为单元几何刚度矩阵;[K G]为初始应力刚度矩阵;{δ}为节点位移;{F}为杆件所受的内力。

设{F}增加λ倍,则杆力和几何刚度矩阵也增大λ倍,故可得下式:([K D]+λ[K G]){δ}=λ{F}(2)如果λ足够大,使得结构达到随遇平衡状态,即当{δ}变为{δ}+{Δδ},则式(2)变为:([K D]+λ[K G])({δ}+{Δδ})=λ{F}(3)同时满足式(2)和式(3)的条件是:([K D]+λ[K G]){Δδ}=0(4)式(4)就是计算稳定安全系数的特征方程式。

如果方程有n阶,那么理论上存在n个特征值λ1,λ2,…,λn。

但是在工程问题中只有最小的特征值才有实际意义,这时的特征值为λcr,临界荷载值为λcr{F}。

1.2施工阶段和成桥阶段的稳定性分析1.2.1悬臂施工阶段的稳定性分析高墩大跨连续刚构桥当施工到最大双悬臂阶段时,在自重、挂篮、施工荷载、不平衡梁段重、块段质量的施工误差、横向风载等作用下为最不利状态。

由欧拉压杆稳定理论可得,结构失稳临界力为:P cr=π2EI-0.3qH(5)1.2.2成桥阶段的稳定性分析当连续刚构桥建成之后进入使用阶段,其求解稳定性的理论方法可按刚架失稳考虑:a)由于结构属超静定,使用位移法或力学法建立的平衡方程数目多且不易手算;b)基本公式的建立首先需要确定正确的失稳模态,由于结构型式和加载的任意性,使正确的失稳模态不易确定,则需建立各种可能的失稳模态,求出相应的临界荷载,其中最小值才为所求值,这样使计算工作量增大,不易手算;c)很难用统一的公式来表达不同跨数结构失稳的临界力,使理论解的通用性受到限制,在实际分析中要得到正确的屈曲失稳临界力,多采用有限元法。

2工程实例2.1工程概况普洱市碧云大桥位于普洱市思茅区云仙乡与景谷县碧安乡交界处的小黑江上,该桥是修建连接思茅、景谷两地的云碧公路项目中的控制性工程,其重要性非常突出。

设计荷载等级为公路-Ⅱ级。

主桥采用三跨连续刚构结构,桥跨布置为90m+ 166m+90m预应力混凝土连续刚构,全桥总长346m。

主梁采用预应力混凝土结构,混凝土强度等级为C50。

主梁采用单箱单室直腹板截面,箱梁顶板宽12m,两悬臂板长2.7m,箱梁底宽6.6m,顶面不设横坡。

根部梁高9.8m,为中跨跨度的1/16.94,跨中梁高3.8m,为中跨跨度的1/43.68;主梁高度按1.8次抛物线变化,悬臂端部板厚0.18m。

主墩采用C50混凝土,单肢箱型结构,墩顶纵桥向宽6m,横桥向宽6.6m,1#墩纵、横桥向均按100:1放坡,2#墩纵、横桥向均按80∶1放坡,壁厚均为0.9m。

2.2稳定性计算高墩连续刚构桥使用阶段与施工阶段可以分为成桥阶段、最大单悬臂施工阶段和最大双悬臂施工阶段,在实际分析中分别对每一个阶段进行稳定性分析。

在进行稳定性分析时,采用有限元程序对各个阶段建立模型,边界条件为墩底固结,并且在墩顶部与0#块之间添加刚臂单元连接,悬臂梁单元和节点划分严格按照施工梁段长度及断面变化情况进行。

荷载组合考虑为:成桥状态为恒载与活载的最不利组合;施工状态为恒载与施工期间荷载的最不利组合。

分析结果如表1所示。

成桥状态前二阶失稳均为面外屈曲;施工最大单悬臂状态失稳第一阶为面外屈曲,第二阶为面内屈曲;施工最大双悬臂状态失稳第一阶为面内屈曲,第二阶为面外屈曲。

3结语本文以薄壁高墩连续刚构桥为研究对象,结合普洱市碧云大桥的工程实际,在欧拉压杆稳定理论的基础上,对该桥施工阶段及使用阶段的最大单悬臂、最大双悬臂及成桥阶段进行了稳定性计算,稳HIGHWAY CONSTRUCTION&MAINTENANCE公路建设与养护84交通标准化·2010年6月上半月刊(总第222期)TRANSPORT STANDARDIZATION.1HALF OF Jun.,2010(No.222)1概述纤维增强聚合物(FRP )不但能用来加固旧桥,而且还能修建新桥。

它可以取代钢筋单独使用,做成FRP 筋砼,也可以和钢筋混合使用,二者取长补短,协调工作。

FRP 得到广泛的应用,是由于它具有很多优点:可靠的耐久性、可剪裁加工、容易安装以及极高的强度重量比。

目前,已经制成了碳筋(CFRP )砼梁。

这种FRP 筋砼梁的抗弯强度是由它的破坏模式决定的:破坏或始自砼被压碎,或始自FRP 被拉断。

笔者认为,砼先被压碎的模式比FRP先被拉断更好些,因为后者是属于纯粹的脆性破坏。

因此,在设计FRP 砼梁时,FRP 的用量不宜太少,以期砼先被压碎。

但在实践中和有关规范中,都允许做成低筋的FRP 砼构件。

FRP 加筋砼构件抗弯承载能力研究的王存江(河北冀通路桥建设有限公司,河北石家庄050091)摘要:纤维增强聚合物(FRP )不仅可以用于砼构件的加固,还可以取代钢筋做成FRP 筋砼结构。

这种FRP 筋砼的截面分析与钢筋砼截面相类似,但又不尽相同。

结合实例提出一套计算FRP 砼梁的抗弯承载能力的方法,具有一定的参考价值。

关键词:纤维增强聚合物;砼构件;抗弯强度中图分类号:U441文献标识码:A文章编号:1002-4786(2010)06-0085-03DOI :10.3869/j.1002-4786.2010.06.007Bending Resistance of FRP Concrete ComponentWANG Cun-jiang(Hebei Jitong Road &Bridge Construction Co.,Ltd.,Shijiazhuang 050091,China )Abstract :Fiber-reinforced polymer (FRP )not only can be used for reinforcing concrete component ,but also can be used to produce FRP concrete structure displacing reinforcing steel bar.The analysis on FRP concrete ′s cross section is similar to reinforced concrete ,but they are not same bining with a practical instance ,a set of method for calculating FRP concrete beam ′s bending resistance is put forward ,which has a certain reference value.Key words :fiber-reinforced polymer (FRP );concrete component ;bend strength定系数都满足规范要求,保证了碧云大桥的顺利进行,可供类似工程参考。

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