超大跨钢桁梁多点连续顶推有限元分析与支架设计

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铁路站场大跨度钢桁架天桥多点顶推施工技术

铁路站场大跨度钢桁架天桥多点顶推施工技术

图2预应力T梁表面外观质量5结论①当矿渣粉掺量为20%时,预应力混凝土的具有良好的工作性能和力学性能,同时具有较强的抗碳化性能以及较小的收缩率。

桥向布置,每侧布置5组,钢构网格临时支墩,布置纵,横梁在其上满铺30mm厚钢板,钢板与纵,横梁花焊连接,纵,横梁与钢构网格临时墩焊接。

钢板上桁架梁主梁下方位置放置H型钢300×500×10×20轨道垫梁,垫梁上铺设20mm厚不锈钢板,不锈钢板上铺设聚四氟乙烯板,聚四氟乙烯板与不锈钢板之间均匀涂抹硅脂油。

钢桁梁构件在沈阳加工厂内加工,通过陆路运输到施工现场,之后钢桁梁各节段在钢平台上进行组拼,当组拼完成后利用吊车运至顶推平台上,然后进行外装饰施工,此时拼装平台上拼装下一节段的桁架梁。

外装饰完成后使用液压挤梁同步千斤顶进系统顶推。

当顶推到满足下节段拼装长度后停止顶推,进行下节段钢桁梁的组拼、焊接,与前段钢桁梁接连接后再进行顶推,直至将钢桁梁全部顶推完。

最后整体落梁到位。

全部钢桁梁分五次组拼、六次顶推、分步落梁的施工步骤完成钢桁梁施工。

为减少千斤顶的顶进误差,采用一泵双镐的形式且在千斤顶出厂前在厂家进行千斤顶的预顶试验,减小千斤顶顶进的速度误差,保证工作中千斤顶同步。

由于顶进过程中的钢桁梁的挠度不相同,现场准备2~20mm之间各种厚度的聚四氟乙烯滑块垫在钢桁梁的节点上。

在顶进过程中,由于运行收到不同因素的影响,钢桁梁中心线产生偏移,见纠偏防下挠措施。

2.1搭设顶推平台临时支架布置位于五站台既有信号楼南侧,钢平台支架采用钢管格构柱结构,钢管格构柱支架轴心尺寸为2m*2m,钢管采用直径为180mm,壁厚10mm的钢管构成格构形式,上垫梁为双肢工32b,中间剪刀撑及横向连接:L80×8角钢、L100×80×8角钢。

格构柱底部浇筑200mm高C30混凝土,同时将各个格构柱用2[20b连接成整体,并在临时支架前、后用2[20b设置临时支架支撑。

结合有限元分析的大跨度钢桁架整体提升过程变形与应力监测施工工法

结合有限元分析的大跨度钢桁架整体提升过程变形与应力监测施工工法

结合有限元分析的大跨度钢桁架整体提升过程变形与应力监测施工工法大跨度钢桁架整体提升过程是指将钢桁架整体吊装至设计位置的施工过程。

由于钢桁架的自重较大,整体提升过程中会出现变形和应力集中的问题,因此需要进行监测并采取合适的施工工法。

首先,在进行整体提升前,需要进行预应力张拉,以减小整体提升过程中的变形。

预应力张拉可以利用钢缆或钢束进行,在整体提升前将钢缆或钢束安装在钢桁架上,然后张拉预应力,以减小整体提升过程中的变形。

在整体提升过程中,需要进行变形与应力的监测。

常用的监测方法有测量位移、测量应变和测量应力。

测量位移可以采用传感器测量桁架上的一些特定点的位移情况,可以得到整体的位移变形情况。

测量应变可以采用光纤传感器或导线传感器测量桁架上的应变情况,可以得到整体的应变变形情况。

测量应力可以采用应力应变片、拉力计或压力计进行测量,可以得到整体的应力集中情况。

根据监测结果,可以根据变形和应力的情况调整整体提升的工艺。

若发现变形较大,可以减小提升速度或采取局部支撑的方式,以减小变形。

若发现应力过大,可以加强结构的支撑,或局部加固,以减小应力集中,确保结构的安全性。

在整体提升过程中,还需要注意施工工法。

可以采取采用临时支撑的方法,在整体提升过程中为钢桁架提供临时支撑,以减小整体变形。

临时支撑可以采用钢管或钢梁进行,需要根据钢桁架的结构特点和提升过程的实际情况进行合理布置。

同时,还需要控制提升速度,避免过快引起结构的变形和应力集中。

总而言之,大跨度钢桁架整体提升过程中的变形与应力监测施工工法需要结合有限元分析进行,通过预应力张拉、测量位移、测量应变和测量应力等方法进行变形与应力的监测,并根据监测结果调整提升工艺,同时采取临时支撑和控制提升速度等施工工法,以减小整体变形和应力集中,确保钢桁架整体提升的施工安全和结构稳定。

大跨度钢桁架桥梁结构的模态分析

大跨度钢桁架桥梁结构的模态分析

大跨度钢桁架桥梁结构的模态分析摘要:随着我国冶钢技术和防腐技术的发展,在桥梁设计中开始越来越多地采用钢结构桥。

大跨度钢桁架桥因为跨越能力较强、造型美观、坚固耐用、有利于现瞻等特点,在工程建设中被越来越多地使用。

本文采用ANSYS有限元分析法,对某一大跨度钢桁架桥进行模态分析,得到该大跨度桥的阵型及频率周期等数值,寻求桥梁结构的变形规律,为今后的抗震性能分析作基础。

关键词:ANSYS;大跨度;刚桁架桥;模态分析引言随着我国冶钢技术和防腐技术的发展,在桥梁设计中开始越来越多地采用钢结构桥。

其中刚桁架桥以其架设灵活、结构稳定等特点成为桥梁选型的首选桥型之一。

钢桁架桥以钢桁架形式建造,一般是由钢铁材质焊接成的框架式结构,施工周期短,可以充分利用材料强度和三角形结构的优势,布置灵活,承载能力强,耐久性好。

虽然与连续梁、系杆拱、矮塔斜拉桥等钢结构桥相比,成本略高,因其刚度大、稳定性及抗震性能好成为很多情况首选桥型。

而近几年来大跨度桥梁也飞速发展,大跨度钢桁架桥因为跨越能力较强、造型美观、坚固耐用、有利于现瞻等特点,在工程建设中被越来越多地使用。

因此研究大跨度钢桁架桥的抗震性能具有重要意义。

1 模型建立1.1 工程概况某大跨度钢桁架桥,全桥长96m,桥面宽10m,高为16m,桥面板为0.45m 厚的混凝土板。

桥的端斜杆、上下弦、腹杆及横向连接杆均为工字型钢(图1)。

1.2 单元选择梁单元用beam4来模拟。

它是一个轴向拉压、扭转和弯曲的单元,每个节点有6个自由度,包括3个平动和3个转动自由度。

本单元具有应力刚化和大变形功能。

桥面板单元用shell63来模拟。

1.3 边界条件和加载结构为简支桁架,左端固定铰支,右端活动铰支。

建立有限元模型。

根据下表1,建立实常数,用ANSYS软件建立有限元模型,该桥的有限元模型如图2所示。

2 模态分析模态分析是动力学分析中很重要的基础分析,是谐响应分析,瞬态分析及反应谱分析等其他动力学分析的起点。

大跨度钢桁架桥梁的结构设计

大跨度钢桁架桥梁的结构设计

大跨度钢桁架桥梁的结构设计摘要钢桁架桥梁的使用主要在一些公路桥梁中,在城市规划建设中使用较少。

但是近些年来随着城市道路的快速发展和铁道事业不断推进,大跨度的钢桁架梁桥也得到了很大的发展。

鉴于大跨度钢桁架桥梁在使用中施工方便和能够承载较大的交通量的优势,给城市中桥梁建设提供了更多的选择。

在本文中,详细的介绍了大跨度钢桁架桥梁的结构设计特点,包含有桥梁结构的构造要求,通过使用有限元软件的分析方式,对于大跨度钢桁架梁桥的设计要点和结构承载进行讨论。

关键词大跨度钢桥;大钢桁架桥梁;结构设计;桥梁设计在城市的发展过程中,对于交通的需求不断提升。

在遇到自然阻碍的情况下需要不断提高工程的智慧来完成实际的需要。

面对江河的阻隔,架设桥梁方面就需要改变以往的设计思路。

这样的情况下,大跨度钢桁架桥梁就应运而生。

下面我们对大跨度钢桁架桥梁的结构进行设计。

1 工程结构概况某桥梁的整体结构选用下承式大跨度钢桁架桥梁,在桥梁的上部结构中包括有桥面结构、主桁架、桥梁连接体和桥梁支座等五个主要部分。

大跨度钢桁架桥梁桥面铺装结构使用厚度为30cm的钢筋混凝土连续板,并在钢筋混凝土上面铺设有3cm~6cm的防水层和6cm的沥青混凝土层。

整体的桥面板上采用16个现浇钢横梁。

桥梁的上部结构中所选用的混凝土强度为C45,承受荷载的钢筋为HRB450,构造筋为HRB400。

大跨度钢桁架桥梁的桥面结构由钢横梁和纵梁组成。

相比于一般跨径的传力结构相似,大跨度钢桁架桥梁通过桥面将荷载向下传递(纵梁--横梁),通过传力节点最终分布在钢桁架杆件中。

在桥面的钢桁架的横梁中有16道,断面采用工字型的焊接钢,尺寸为2□800×60,1□850×50(单位mm)。

因考虑到桥梁的结构为大跨度,承受的荷载较大,所以结构设计时采用混凝土和钢架共同受力的模式,同时在钢架顶端设置有螺栓剪力键,更好的使混凝土和钢架共同受力。

桥梁的连接体的作用是使得横梁和纵梁能够在风荷载的作用下保持稳定性,并且能在地震的作用下有一定的抗倾覆能力。

大跨度钢桁梁多点同步连续顶推施工

大跨度钢桁梁多点同步连续顶推施工

大跨度钢桁梁多点同步连续顶推施工周洪顺【摘要】黄大铁路黄河特大桥连续钢桁梁采用顶推法施工,施工中采用了多点同步连续顶进技术,有效地控制了钢梁横向偏位,并根据滑块的受力变化调整顶推力,成功地将钢桁梁顶进。

施工中解决了顶推过程中的横向偏位及不同步问题,对以后桥梁顶推施工具有借鉴价值。

%Multi-point synchronous continuous jacking technology is used in the construction of Yellow River Bridge railway continuous steel truss girder,which can effectively control the lateral deviation of the steel beam.Then,according to the force change of the sliding block,the pushing force is adjusted to make the steel truss girder jacking successfully.The problems of lateral deviation and asynchronismare solved during the pushing construction.It has a reference value for the incremental launching construction of bridge in the future.【期刊名称】《铁道建筑技术》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】4页(P5-7,18)【关键词】多点同步;连续顶推;横向位移;钢桁梁【作者】周洪顺【作者单位】中铁十四局集团第三工程有限公司山东兖州 272100【正文语种】中文【中图分类】U445.462顶推法是一种先进的无支架或少支架自架设施工方法,具有不影响通航,缩短工期和降低成本,降低施工安全风险等优点而得到推广[1]。

DTS型液压顶推设备顶推架设大跨度钢桁梁工法

DTS型液压顶推设备顶推架设大跨度钢桁梁工法

DTS型液压顶推设备顶推架设大跨度钢桁梁工法引言近年来,随着城市的不断发展和交通运输的不断发展,大跨度钢桁梁在桥梁建设中得到广泛应用。

由于大跨度钢桁梁的重量较大,传统的架设方法已经无法满足施工需求。

因此,DTS型液压顶推设备顶推架设大跨度钢桁梁工法应运而生。

工法原理DTS型液压顶推设备顶推架设大跨度钢桁梁工法是采用液压顶推装置将钢桁梁一段一段地直接顶到设计位置。

其基本原理如下:1.将顶推装置安装在临时工作平台上,确保顶推装置的平稳运行。

2.将大跨度钢桁梁分段制作,每段长度根据实际情况确定。

3.使用吊车将每段钢桁梁吊装到临时工作平台上。

4.将顶推装置的顶推护板与钢桁梁连接。

5.通过液压顶推装置的作用力,逐段将钢桁梁推向目标位置。

6.在顶推的过程中,需要对钢桁梁进行监测和调整,确保其位置和姿态的准确性。

7.最后,将钢桁梁与桥墩进行连接,完成大跨度钢桁梁的架设。

工程实施步骤1. 设备准备与架设前准备工作•根据工程需要,选用合适的DTS型液压顶推设备,并进行设备检查和调试。

•预先制定钢桁梁的制作计划,并进行标记。

•选用适当的临时工作平台,确保其平稳和稳固。

2. 钢桁梁分段制作与吊装•按照制定的计划进行钢桁梁的分段制作,每段长度根据实际情况确定。

•使用吊车将每段钢桁梁吊装到临时工作平台上,注意安全操作。

3. 顶推装置安装与连接•将顶推装置安装在临时工作平台上,确保其平稳和牢固。

•将顶推装置的顶推护板与钢桁梁进行连接,确保连接牢固。

4. 液压顶推操作•启动液压顶推装置,逐段将钢桁梁推向目标位置。

•在顶推的过程中,及时对钢桁梁的位置和姿态进行监测和调整。

5. 完成架设•将钢桁梁与桥墩进行连接,确保连接的牢固性和稳定性。

•对架设的大跨度钢桁梁进行验收和监测,确保达到设计要求。

工法特点DTS型液压顶推设备顶推架设大跨度钢桁梁工法具有以下特点:1.快速、高效:相比传统的架设方法,大大缩短了施工周期,提高了工作效率。

利用有限元软件进行大跨度钢桁检修设备计算分析

利用有限元软件进行大跨度钢桁检修设备计算分析
图 4 最 大 应 力 状 况
槽 型钢 , 接板 采用 Q2 5 t 。 拼 3B 钢
32几 何 模 型 建 立 .
下 部 维 修 车 由 空 间 梁 单 元
ba 4 e m 4单 元 建 成 ,共 计 9 2个 单 0 元 ,8 6 2个 节 点 ,e m 4的 截 面 采 ba 4
2 5 1 6 a符合 要求 。 1= 2 MP ,
根 据 上 述计 算 可 得 出 ,桁 架 检 查 车 的强 度 储 备 较 大 , 构 稳 定 性 结
良好
( )生 成 网格 。 3
34边 界 条 件 和 荷 载 施 加 .
3 . 边 界 条件 .1 4
根 据 设计 图纸 和方 案 ,在 4个 吊 耳 的地 方 采 用 三 个 平 动 自 由度 ( X、 Y、 z 约 束 。 D D D )
定 系 数 ‘ O5 8 p .8 ,斜 杆 所 受 的 最 大 =
几 何模 型 进行 网格划 分 。网格 划 分
主要包 括 以下 三个 步 骤 : ( )定 义单 元 属性 : 1
( )定 义 网 格 控 制 选 项 ; 2
压 力 为 o= .M a q【 ] 05 8 1 P < ̄ 3 - .8 ×
本 桁 高 1 最 大 桁 高超 过 3 9 m, 5m,
坡 度 达到 3 % , 5 主桁 中心距 2 .m。 88
() 3 网格划 分 ;4 边界 条 件 和 荷 载 () 施加 。
31单 元 选 取 与 材 料 定 义 .
其 结 构 形 式 比较特 殊 , 修 高度 和 检 水 平 范 围都 是 一 般 桥 检 车 所 不 能 达 到 的 。为 此 , 道 部 科 技 司在 委 铁 托 中铁 二 院 “ 跨 度桥 梁 建造 关键 大 技 术 研 究 一 大 跨 度 双 桁 结 构 连 续 钢 桁 梁 建 造 关键 技 术 研 究 ” 系列 课 题 中 。列 子 课 题 “ 梁 检 修 车 研 桥 究” .委 托 西 铁 科研 所 与 中铁 二 院 共 同研 发 。 为 了 深 人 研 究 钢 桁 梁 检 修 设

结合有限元分析的大跨度钢桁架整体提升过程变形与应力监测施工工法(2)

结合有限元分析的大跨度钢桁架整体提升过程变形与应力监测施工工法(2)

结合有限元分析的大跨度钢桁架整体提升过程变形与应力监测施工工法结合有限元分析的大跨度钢桁架整体提升过程变形与应力监测施工工法一、前言大跨度钢桁架是一种常见的工程结构,其在搭建和安装过程中往往需要进行整体提升。

在提升过程中,变形和应力会对结构产生影响,因此需要使用有限元分析来监测和控制这些影响。

本文将介绍一种工法,即结合有限元分析的大跨度钢桁架整体提升过程变形与应力监测施工工法。

二、工法特点该工法的特点是结合了有限元分析和监测技术,对大跨度钢桁架在提升过程中的变形和应力进行实时监测,以确保结构的安全稳定。

通过监测数据分析和处理,可以及时调整施工参数,控制结构的变形和应力,提高施工效率和质量。

三、适应范围该工法适用于各种大跨度钢桁架的整体提升工程,包括体育馆、展览馆、机场航站楼等建筑。

无论结构的尺寸和形状如何,都可以通过有限元分析来实时监测和控制变形和应力。

四、工艺原理该工法的工艺原理是通过有限元分析建立结构的数学模型,根据施工参数和实际施工环境,模拟结构在提升过程中的变形和应力。

通过监测仪器采集的数据,与有限元分析模型进行比对和分析,判断结构的变形和应力是否超过了设计要求。

如果超过了设计要求,可以及时调整施工参数,以减小变形和应力。

五、施工工艺该工法的施工工艺包括以下几个阶段:1. 建立有限元分析模型:根据结构的实际尺寸和材料特性,利用有限元软件建立结构的数学模型,并设置相应的边界条件和加载方式。

2. 搭建支撑系统:根据结构的特点和施工要求,搭建适当的支撑系统,以确保结构的稳定和安全。

3. 安装监测仪器:在结构的关键部位安装监测仪器,包括应变计、加速度计等,以实时监测结构的变形和应力。

4. 提升结构:根据施工计划,采用适当的起重设备和提升工具,对结构进行整体提升。

5. 监测数据采集和分析:在提升过程中,通过监测仪器采集数据,并与有限元分析模型进行比对和分析,判断结构的变形和应力是否满足设计要求。

6. 调整施工参数:如果监测数据发现结构的变形和应力超过了设计要求,可以及时调整施工参数,以减小变形和应力。

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广 泛的应用 。
后进行 下一 次顶 推 。而 连续 顶 推 , 顾名 思 义 , 是将 就
2台水 平 千斤顶 串联 , 替循 环顶 推 。由于 间断 顶推 交 使 桥梁 多次 进 行 动 静 交 换 , 造 成 桥 墩 来 回纵 向摆 易 动, 不利 于桥墩 和梁 体 的整 体稳定 , 比较而言 , 相 连续
( )多点顶 推_ 。其 计算公 式为 2 3 ]
Hi ∑ R ±Gi —y
() 2
其中, F为单点 总顶 推力 ; 为第 i 墩水 平 千斤 顶 H 号 所施 的力 ; 安全 系数 , 常取 1 2 R 为第 i 墩 y为 通 . ; 号 的支反力 ; 为最 大 静 摩 擦 系数 ; 为 顶 推 总质 量 ; G i 为桥 梁 的设 计纵坡 , 上坡 取“ 号 , 坡取“ 号 。 +” 下 一”
3 工程 实 例
随着 我 国交 通运输 事业 的发展 , 在铁 路和公 路施
同步控 制复杂 ; 有水平 千斤顶 的支墩 由于粱体 对其 设
向前 的推力可部 分抵消 千斤顶对 墩 向后 的作用力 ; 适
工 中难免 会碰 到线路 交 叉 问题 , 生 相 互影 响 , 点 产 多
连续 顶推 法结合 了多点 顶推 和连续 顶推 的优势 , 善 改 了支 墩 的受 力状 况 , 使支 墩 的设 计 和施 工更 加经济 合 理 , 有较好 的应 用效 果 和 推 广价 值 , 好地 解 决 了 具 很
寸大 、 支墩 高的桥梁建设及线路交叉施工 中的优势 ; 结合工程实例, 介绍 了多点连续 顶推 的架设施工技术 , 以及如何应用有 限元 软
件 S 2 0 结 构 进行 分 析 和 设 计 。 AP 00对
关 键 词 : 续 钢 桁 梁 ; 点 顶 推 ; 断顶 推 ; 点 连续 顶 推 ; 架设 计 连 单 间 多 支 中图 分 类 号 : TU3 1U4 8 3 ; 4 . 6 9 ; 4. 6 U4 5 4 2 文献标识码: A 文 章编 号 :6 358 (0 1 0—2 20 17 —7 12 1 )20 7 3
杆 N型 三角 桁 架 , 间长 度 1 . 5m, 中边 跨 9个 节 2 7 其 节间 , 中跨 1 8个节 间 , 高 1 . 桁 宽 1 . 桁 5 0m, 5 0m。设
计 总质 量 1 0 , 10 0t桥梁 的纵 向设 计坡 度 为 0 5 4 , .9%
收稿 日期 :O O1—7 修 改 日期 :O 1O 8 2 l一22 ; 2 l -l1 作者 简 介 : 陈继 忠 (9 1 )男 , 苏 仪征 人 , 肥 工业 大 学 硕 士 生 18一 , 江 合
合肥 高速铁 路某 一跨越 高速公 路 的高架桥 , 主跨 为 1 4 7 1. 5m+2 9 5m+1 4 7 钢桁 柔性 拱连 续 2 . 1 . 5m
肖亚 明 ( 9O )男 , 合 肥 人 , 肥工 业 大 学 副 教授 1 6 一 , 安徽 合
22 《 7 工程与建设》 2 1 0 1年第 2 5卷第 2期
梁结构 , 长 4 1I , 全 6 I为双 线铁路 , T 刚性 主梁 采 用 带 竖
1 4 N, 13 4k 如此 巨大 的水 平推力 作用 于单 个支 墩上 , 将 导致 支墩结 构设 计 的极 大浪 费 , 且此 钢桁 架桥 为 而
超 大跨 钢桁 梁 多点 连 续顶 推有 限元 分 析 与支架 设 计
陈 继 忠 , 肖亚 明
( 肥 工业 大学 土 木 与 水 利 工程 学 院 , 合 安徽 合 肥 200) 30 9

要 : 章介 绍 了顶 推法 的基 本 原 理及 其 分 类 , 文 通过 与单 点 顶 推 和 问断 顶 推 施 工 方法 的 比较 , 述 了多 点 连 续 顶 推 在 跨 度 长 、 阐 尺
对繁 忙铁路 和公路 运输 的干扰 问题 。
3 1 工 程 概 况 .
合 较大跨 度或者 超大 跨 , 推反 力 过 大和 支墩 较 高 、 顶
柔 的桥梁 。
按顶 推施 力方 法划分 , 顶推法 可分为 间断顶 推与 连续 顶推 。间断顶推 又称为 步距式 顶推 , 即每次 顶推
的距离 受水平 千斤顶工 作行程 的影 响 , 常为 0 5m 通 . 左右 , 每顶推完 一个行 程 , 水平 千斤顶需 回程 复位 , 然
顶推法施工工艺 自15 年奥地利的源自格尔桥建 99设 到现在 已有 5 的历史 , 0午 文献 E l 出其 原理是在 l指 桥位一 侧 的场 地上 预制并拼装 好全桥 , 通过 对达到一 定强度要 求 的梁 体施加 纵 向水 平力使 梁体前 移 , 顶推 到位 。 由于其施 工 占地 小 、 有效 缩短 工 期 , 能 确保 工 程 安装质 量等优点 , 顶推施 工法在 桥梁建设 中得 到 了
顶 推 的安 全性更 好 。
2 顶 推法 施 工 总 顶 推力 的力 学基 础
( )单点顶 推[ 1 。其 计算公 式为
F 一 7 ( ̄ G t± ) () 1
1 顶 推法 施 工 工艺 分 类
根据文献 [ 3 顶 推施 力 位 置划 分 , 推法 可 分 2按 顶 为单点 顶推 和多点 顶 推 。单 点 顶 推是 将 顶 推装 置设 置在靠 近拼装平 台 的位 置 , 方各支墩 上设置 滑动支 前 承, 由水平 千斤 顶 通 过 C 型反 力 座 给 钢桁 梁 一 个 水 平顶推力 。特点是 : 推 力 在一 个截 面 施 加 , 于控 顶 易 制; 除施加 位置外 , 其余 各 支 墩均 承 受单 方 向向前 顶 推力 ; 适合 于跨度 不长且墩 高较矮 的桥梁 。多点顶 推 则是 在每个 或数个 支墩都设 置一对 小吨位 的千斤 顶 , 将集 中的顶 推力分散 到各墩 上 , 其顶 推过程 与单点 顶 推相 同。特点是 : 桥 向多 个 截 面均 有顶 推 力施 加 , 纵
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