大跨度连续刚构桥悬臂施工阶段仿真分析
基于ANSYS 的连续刚构桥分析(操作篇 )
目录一、工程背景 (1)二、工程模型 (1)三、ANSYS分析 (2)(一)前处理 (2)(1)定义单元类型 (2)(2)定义材料属性 (3)(3)建立工程简化模型 (3)(4)有限元网格划分 (5)(二)模态分析 (5)(1)选择求解类型 (5)(2)建立边界条件 (6)(3)输出设置 (6)(4)求解 (6)(5)读取结果 (6)(6)结果分析 (8)(三)结构试验载荷分析 (8)(1)第二跨跨中模拟车载分析 (8)(2)边跨跨中模拟车载分析 (9)四、结果分析与强度校核 (10)(一)结果分析 (10)(二)简单强度校核 (10)参考文献 (11)连续刚构桥分析一、工程背景：随着我国经济的发展，对交通运输的要求也不断提高；高速路，高铁线等遍布全国，这就免不了要架桥修路。
截至2014年年底，我国公路桥梁总数已达75.71万座，4257.89万延米i。
进百万的桥梁屹立在我国交通线上，其安全便是头等大事。
随着交通运输线的再扩大，连续刚构桥跨越能力大，施工难度小，行车舒顺，养护简便，造价较低等优点将被广泛应用。
二、工程模型：现有某预应力混凝土连续刚构桥，桥梁全长为184m，宽13m，其中车行道宽11.5m，两侧防撞栏杆各0.75m主梁采用C50混凝土。
桥梁设计载荷为公路—— 级。
图2-1桥梁侧立面图上部结构为48m+88m+48m三跨预应力混凝土边界面连续箱梁。
箱梁为单箱双室箱形截面，箱梁根部高5m，中跨梁高2.2m，边跨梁端高2.2m。
箱梁顶板宽12.7m,底板宽8.7m,翼缘板悬臂长2.0m，箱梁高度从距墩中心3.0m处到跨中合龙段处按二次抛物线变化。
0号至3号块长3m（4x3m)，4、5号块长3.5m(2x3.5m)，6号块到合龙段长4m(6x4m)，合龙段长2m。
边跨端部设1.5m横隔板，墩顶0号块设两道厚1.2m横隔板。
0号块范围内箱梁底板厚度为0.90m，1号块范围内底板厚度由0.90m线性变化到0.557m，2号块到合龙段范围内底板厚度由0.557m 线性变化到0.3m。
连续刚构桥施工用三角形挂篮仿真分析
连续刚构桥施工用三角形挂篮仿真分析作者：熊辉来源：《价值工程》2013年第36期摘要：由于三角挂篮为空间结构形式，在分析计算时，应采用空间计算模型来分析，以获得与实际受力相一致的结果。
本文采用通用有限元程序ANSYS对水打田2号特大桥悬臂施工中使用的三角形挂篮进行仿真计算，以确定挂篮在施工中各构件的受力性能，为该挂篮使用提供理论保障。
Abstract： The triangular cradle is the spatial structure form. In order to obtain the actual stress which is consistent with result， the spatial computation model should be used to make analytical calculation. This paper makes simulating calculation on the triangular cradle in cantilever construction of Shuidatian No.2 Grand Bridge by using general finite element procedure ANSYS in order to determine stress performance of various components， providing the theory safeguard for the triangular cradle use.关键词：连续刚构；三角形挂篮；仿真分析；受力性能Key words： continuous rigid frame；the triangular cradle；simulation analysis；stress performance中图分类号：U448.23 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）36-0108-020 引言贵州镇胜高速公路水打田2号特大桥为分离式单幅桥，采用75m+130m+75m三跨连续刚构形式，主梁按悬臂浇注施工方法设计。
连续刚构桥悬臂浇注施工工艺及操作要点，老师傅必备技能！！！
连续刚构桥悬臂浇注施工工艺及操作要点，老师傅必备技能来源：筑龙论坛版权归原作者所有小编有话说高铁的快速发展，向世界展现了我们的中国速度，但那时由于高铁速度高，冲击荷载大等要求，因此对于大跨连续钢构桥的施工精度、工后沉降以及跨中徐变挠度都提出了更高的要求，而刚构桥中应用最多的就是悬臂浇筑法，所以今天小编通过一个实例来和大家一起来巩固夯实一下桥梁悬臂浇筑的施工工艺以及操作要点吧！1、0#块采用墩顶托架法施工，安全可靠。
2、使用特制无平衡重、自行式挂篮,结构设计刚度大，受力明确，操作方便，重复利用性较好。
3、优化了钢筋绑扎、混凝土浇筑、预应力张拉施工工艺，将悬浇梁单节段施工时间缩短至平均8-10天（5天张拉），提高了工效，加快了施工进度。
4、将高标号、高性能、耐久性混凝土施工程序化、标准化。
5、悬浇梁线形和应力监控方法先进，效果好。
工艺原理：结合高空、跨航道、设计标准高、工期紧等特点，对于大体积0#块采用悬空托架施工并采用张拉钢绞线的方法进行预压。
悬灌挂篮采用了LM-300无平衡重自行式三角挂篮。
为了保证桥梁成桥后的质量和施工线形，悬灌施工过程中在对挂篮拼装、模板标高、钢筋绑扎、砼泵送、浇筑及养生、预应力张拉、压浆等环节进行控制的同时，还通过采用SAP2000、MIDAS 等软件模拟施工过程、计算节段预抛值，使成桥内力、线形符合要求。
通过对整个施工过程中各个环节的质量跟踪、安全控制，xx水道特大桥顺利完成合龙，保证了施工工期。
一、总体施工工艺本桥主墩位于水中，从岸边搭设栈桥至墩位，作为通道。
墩位处设塔吊，作为垂直提升机具。
混凝土采用输送泵泵送至施工现场。
0#块采用墩顶托架法施工，混凝土分两次浇筑。
悬浇施工采用三角挂篮，合龙顺序为先中跨后边跨，合龙段两侧设水箱配重，利用挂篮主桁架形成合龙段井字形吊架。
二、0#块施工工艺及技术0#块采用墩顶托架法施工，单片三角托架在地面采用型钢焊制，塔吊安装，与墩身顶部预埋钢板相连，0#块托架结构检算见图5.2-1。
高速铁路大跨连续刚构桥悬臂浇筑施工工法(终稿)
五、施工工艺流程及操作要点
5.挂篮拆除
拆除顺序如下：全桥合拢后，挂篮外侧 模及底模利用钢绞线进行下放至河道中间运 输船上，船只接收后移至码头解体拆除。挂 篮主桁架、轨道钢枕及其它构件退至塔吊处 进行拆除；合龙段不用的内模、内走行梁， 在合龙段施工前拆除。
五、施工工艺流程及操作要点
图5.3.1-6 挂篮模板拆除
图5.2-3 0#块托架预压
五、施工工艺流程及操作要点
图5.2-4
0#块托架预压施加荷载
五、施工工艺流程及操作要点
5.3悬臂浇筑施工工艺及技术 悬灌梁施工工序为：挂篮就位→调整底模、外 侧模标高→绑扎底板、腹板钢筋→安装竖向预应力 钢筋→内模系统滑出就位→安装纵向、横向预应力 管道→绑扎顶板钢筋→浇筑混凝土→养护→穿钢绞 线→张拉→压浆→前移挂篮→下一节段施工。如此 循环施工，每节段施工周期平均为8-10天。
五、施工工艺流程及操作要点
挂篮检算采 用SAP2000建 模进行整体分 析，经检算， 主桁架结构稳 定，刚度大， 变形量小，挂 篮满载状态下 最大挠度为 16.7mm。参见 图5.3.1-2。
图5.3.1-2 挂篮3D模型及模型受力后的变形
五、施工工艺流程及操作要点
2.挂篮预压
挂篮预压在地面进行，首先在平地上平铺3条顶横梁作为调平 架，采用水准仪调平。然后在调平架上拼装主桁架，两片主桁架相 对，支点O处将前支座上好，后端A点用3条扁担梁和6条Φ32精轧 螺纹钢锚固。在前端B节点处放臵2条扁担梁，采用4根Φ32精轧螺 纹钢穿过扁担梁连接，利用两台YCW80B-200型千斤顶分别分级 张拉。最大荷载按最不利状态下挂篮主桁架受力的1.20倍，。预压 按10%、25%、50%、75%、100%、120%的级差分级加载，加 载完毕后每6小时观测一次，应力和挠度值稳定后，分50%、10%、 0%三级卸载。在加载前，在主桁架OB、AC、OC杆和BC的两条 吊带分别贴应变计，分级加载和卸载时分别读取应力值。在A、O、 B点分别安装位移计，以测量分级加载和卸载时的主桁架各点挠度 值，参见图5.3.1-3、4。
大跨度连续刚构桥施工控制
∑厶 由 拉 一 张 各节段 力在ｉ 产生的 预应 节段
挠 度 总和 ；
一
．
混凝土收缩 、 徐变在 ｉ 节段引起 的挠度 ；
施 工临 时荷 载在 ｉ 段 引起 的挠度 ； 节
一
．
一
使用荷载在 ｉ 节段引起的挠度 ；
平 弯 曲线连续 刚 构 桥悬 ： 结合采用悬臂浇筑施工 的大跨度 连续 刚构桥 的工程实例 ， 计算 了桥梁各个 施工 阶段 的应 力和变形状态 ， 与 施工现场的实测数 据进 行了对 比分析 。可为其它同类桥型的施工控制提供 借鉴和参考 。 关键词 ： 连 续刚构；施 工控制 ；悬臂施工
中图分类号 ： ｄ ８２ Ｕ４ ．３ 文献标识码 ： Ｂ
的线形控制对保证桥梁建成后达到平顺 的设计 线 形起着至关重要的作用 。由于曲线梁存在弯 一 扭
．
厶一 挂篮变形值 。 其 中挂篮变形值 是根据 挂篮加载试验 ， 综合
各 项测 试结果 ， 后 绘 制 出 挂 篮 荷 载一挠 度 曲线 ， 最
２ ・ ６
兰 『 苎— －
～
～
一
堡 皇
２ 立模标高 的确定
在 主梁 的悬 臂 浇 筑 过 程 中 ， 段 立 模 标 高 的 梁 合 理确 定 ， 关 系 到 主梁 的线 形 是 否平 顺 、 否 符 是 是
７ ｍ范 围内为双薄壁墩身 ， ０ 其下为箱形桥墩 或实 体桥墩 。设计 荷载 ： 汽车超 一 ０级 、 ２ 挂车 一１０ ２。
Ｏ 工程 概 况
白水 冲特 大 桥 位 于 国 道 主 干 线 上 海 至 瑞 丽
耦 合效 应 ＿ ， ３ 梁体 截 面会 产生 扭 转 翘 曲和 畸 变 ， ］ 当
高墩大跨连续刚构桥施工稳定性分析研究
行建模 。
３ ． １ 最高墩 时的稳 定性分析
由于本桥 的 １ ２号墩 相对 较高 ， 稳定 分析 中将其定 义为 最不利墩 。取 １ ２号 主墩 为研 究对 象 ， 主要考 虑 的荷载 有 ： （ １ ） 恒载 ； （ ２ ） 墩顶施工荷载 ； （ ３ ） 顺 桥 向风荷 载 ； （ ４ ） 横桥 向
（ ［ ］ ＋ Ａ ［ ］ ） ｛ ｝ － ０ （ ４ ） 这就 是计算稳定安 全的特征 方程 式 ， 如果方 程有 ｎ 阶，
那么理论 上存在 ｎ个特 征值 Ａ 。 Ａ ： Ａ ３ ……Ａ 。但是 在工程 问 题中只有 最低 的特征值 或最 小的稳 定安全 系数才有 实际意 义， 这时 的特征 值为 Ａ 即最小 稳 定特 征 值 ， 临界 荷 载值 为 Ａ ｛ Ｆ｝ 。
２ ０ １ ３年 第 ９期 （ 总第 ２ ３ ５期）
黑 龙江交 通科技
ＨＥ Ｌ Ｌ ＯＮＧＪ Ｉ ＡＮＧ Ｊ Ｉ ＡＯＴ Ｏ ＮＧ ＫＥ Ｊ
Ｎｏ． ９， ２ ０ １ ３
（ Ｓ ｕ ｍ Ｎ ｏ ． ２ ３ ５ ）
高 墩 大 跨连 续 刚构 桥 施 工稳定 性 分 析 研 究
２ 工 程 概 况
根据上述荷载工况 ， 可计算 得到 １ ２ 墩 的高墩稳定 特征
值， 如表 １ 所示 。最小特 征值 为 ２ ８ ． ８ ， 说 明在高墩状 态下结
构具有较好 的稳定性 。 表１ １ ２ 墩各工况 稳定分析 结果
现 以河南省某高墩大跨连续刚构桥为例 ， 对该桥进行 了 稳定性分析。该桥主桥上部 结构 为 （ ８ ２＋ ３ １ ５ ０＋ ８ ２ ） ｍ 预应 力混凝土变截面连续刚构 ， 桥宽 ２ １ ９ ． ４ ５ ｍ， 左右 幅分 离。箱
高墩大跨刚构——连续梁桥施工过程中的抗风分析
道
建
筑
９
Ｒａ ｌ ｙ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｉｗａ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ
文 章 编 号 ：０ ３ １９ （ ０ ２ Байду номын сангаас — ０ ９ ０ １０ ．９ ５ ２ １ ） １０ ０ —２
高墩 大 跨 刚构 一 连 续 梁 桥 施 工 过 程 中的抗 风 分 析
王 宜 平
构一 连 续 刚构桥 双 薄壁 高墩 的抗 风性 能进 行研 究 。
关 键词 ： 高墩 风 效 应 刚 构 一 连 续 梁 桥
中图分 类号 ： ４ ８ ２ ； ４ ８ ２ ５ 文献标 识码 ： Ｕ ４ ．３ Ｕ ４ ． １ Ａ
１ 桥 梁 风 害调 查
风荷 载是 桥 梁结 构 最 主 要 遭 受 的 自然外 力 ， 查 调 和分 析桥 梁 的风灾 及其 产 生 的原 因对于 采用 正确 的抗 风设 计方 法 和提 出有效 抗 风措施 具 有重 要意 义 。 １４ ９０ 年 的塔科 马悬 索 桥 在 ８级 大 风 作 用 下 风致 振 动 而 破 坏 ， 得 桥梁 工程 师要 充分 面对 风致 振 动 问题 ， 使 而且现 代桥 梁 正朝着 更 大跨度 、 纤柔 的方 向发 展 ， 更 大跨 度 以 及 超 大跨 度桥 梁 的结 构 刚 度 和 结 构 阻尼 相 对 较 小 ， 导 致 其 对风 的敏 感性 不 断 增 加 ， 桥 梁 结 构 的抗 风 稳 定 对
性 研 究提 出了新 的重要 课题 。
例如 广 东南 海 九 江公 路 斜 拉 桥 施 工 中 吊机 被 大 风 吹
倒， 砸坏 主梁 ， 江西 九江 长江公 路铁 路两 用钢拱 桥 吊杆
的涡 激共 振 ， 上海杨 浦 斜 拉 桥拉 索 的涡 振 和风 雨 振 使 索套 损坏 等 。这些 桥梁 风害事 故 的 出现 使人们 越来 越
大跨度连续刚构桥施工关键技术研究
大跨度连续刚构桥施工关键技术研究大跨度连续刚构桥是目前大型公路和铁路桥梁的一种主要形式之一，具有结构简洁、自重轻、刚度高等特点。
然而，由于桥梁跨度大、结构复杂，施工过程中存在许多技术难题。
本文将重点研究大跨度连续刚构桥的关键技术，并探讨解决这些技术难题的方法。
首先，大跨度连续刚构桥的主要施工工艺是悬臂浇筑法。
这种工艺的关键是悬臂施工的稳定性和浇筑质量的控制。
为了保证悬臂施工的稳定性，可以采用预应力锚索固定悬臂部分，使其不会发生下滑或倾覆。
此外，还可以在悬臂部分设置适当的支撑结构，提高悬臂施工的稳定性。
在浇筑质量的控制方面，可以采用现代化的模板和浇筑技术，确保混凝土的密实性和均匀性。
具体来说，可以使用高强度的模板材料，如玻璃钢或钢板，以减少表面的凹凸和空洞。
同时，还可以采用机械化的浇筑工艺，如泵送混凝土，使混凝土均匀地填充到模板中，减少空隙和气泡的产生。
其次，大跨度连续刚构桥的施工中还需要解决桥梁变形的问题。
由于桥梁的自重和荷载的作用，桥梁在施工过程中会产生变形，影响桥梁的几何形状和结构的受力性能。
为了解决这个问题，可以采取以下措施：1.控制施工温度：混凝土的温度变化会引起体积的变化，从而导致桥梁的变形。
因此，可以在施工过程中采取措施控制混凝土的温度，如使用降温剂和防护措施，减少混凝土的热量损失和温度梯度。
2.采取预应力控制变形：可以在桥梁施工过程中采用预应力技术，在桥梁上施加预应力，抵消荷载引起的变形，并改善桥梁的受力性能。
同时，还可以根据桥梁的几何形状和结构特点，合理设计预应力布置方案，减小桥梁的变形。
最后，大跨度连续刚构桥施工过程中还需要考虑施工安全和质量控制。
为了保证施工安全，可以对施工过程进行全面的风险评估，制定合理的施工方案和安全措施，并加强组织协调和施工现场的管理。
为了保证施工质量，可以严格控制材料的选择和检验，建立健全的质量管理体系，加强施工过程中的监督和检查。
综上所述，大跨度连续刚构桥的施工关键技术主要包括悬臂浇筑法、桥梁变形的控制以及施工安全和质量控制等方面。
高墩大跨度连续刚构桥典型施工阶段地震损伤分析
振动与冲击JOURNALOFVOBRATOONANDSHOCK第39卷第22期Vol.39Nc.222020高墩大跨度连续刚构桥典型施工阶段地震损伤分析石岩，张奋杰，韩建平，李军，秦洪果，杨雄(兰州理工大学土木工程学院，兰州730050)摘要：大跨度桥梁施工周期长,在强震区施工期间经受地震的风险较高；以一座悬臂浇筑施工的高墩大跨度连续刚构桥为背景，选取施工期间典型的五个T型刚构为研究对象，采用MIDAS/CmV进行施工阶段分析并得到各个阶段的内力状态。
提出了一种模拟主梁关键截面真实内力状态的简化方法，基于OpenSees建立动力分析模型;通过输入10组具有向前方向效应和滑冲效应的三维近断层地震动记录进行增量动力分析，以桥墩顶部位移、位移延性系数、Park-Ang 损伤指数和主梁位移、钢筋应变为考察指标，对比分析了各指标在桥梁不同施工阶段的地震反应与损伤情况。
结果表明：处于典型施工阶段的桥墩在近断层地震动作用下会发生较严重的地震损伤，且随着施工主梁悬臂段的增长桥墩的地震损伤更严重，横桥向损伤程度较纵桥向严重，纵桥向墩底损伤程度较墩顶严重&关键词：连续刚构桥;施工阶段;近断层地震动;增量动力分析(IDA);地震反应;地震损伤中图分类号：U442.55文献标志码：A D0O10.13465/j.ski.jvs.2020.22.013Seismic damage analysis of a long-span continuous rigip frame bripge withhigh piers during typical construction stagesSHI Yan，ZHANG Fenjir，HAN Jianping，LI Jun，QIN Hongguo，YANG Xiong(School of Civil Engineering，Lanzhou University oS Technology，Lanzhou730050，China) Abstract:Long-span bedgas ara possibly to suffer evrthquaka duing tha long constaction poiod,especially in high seismic zones.A long-span continuous rigid frame bedya with high piers，constacted by tha method of01X10 casting，was selected cs tha bcckgaund project，and tha internal foao states in five typical T-shaped eyip frames in diXeant construction stayas were analyzed by using MIDAS/Cimt.A simplified method was proposed to simulata tha real inWmal force states ct tha key sections of tha girder.Meanwhile，soma corresponding dynamic models were developed on tha OpenSevs computation platWrm，and tha incremental dynamic analysis was ctiTied out by inputting10sets of threv-dimensional nevr-fault yaund motion records with foaard directivity pulsvs and eing-step pulses.Tha seismic asponsvs and damaga of tha bedya in diXeant constaction stayas woo compared comprehensively fam tha pospotWas of tha aof displccement of piers，displccement ductility factor，PTk・Any damaga indev，girdvr displccement and steel bar strain. Thvesults show thyt tha piers in tha typical construction stayas will suffer serious damaga undvr nevr-fault ground motion，and tha damaga will ba more severe ys tha growth of01X00segments.Tha damaga in transverse direction is more seious than thyt in longitudinal direction，and tha bottom of piers T so demonstratvs y worse situation than tha Wp in longitudinal direction.Key wo U s:continuous rigip frama bedya;constaction stagy;nevr-fault yaund motion;incremental dynamic anaysis(O DA);seismiceesponse;seismicdamage近年来，我国公路和铁路线上的大型桥梁工程得到迅速发展。
大跨度连续-刚构桥
梁体存在斜裂缝、纵 向裂缝、0号块裂缝
梁体存在斜裂缝、和0 号块裂缝
梁体存在斜裂缝、和0 号块裂缝
梁体存在斜裂缝、和0 号块裂缝
63.5cm/12年
/
30cm/28年 120cm/12年
/
加固处理不到3个月发 生了倒塌事故
2、 箱梁梁体裂缝
1） 腹板斜裂缝 斜裂缝也称主拉应力裂缝，一般发生在箱梁腹板上，是预应力砼梁桥中出现最 多的一种裂缝，往往首先发生在剪应力最大的支座附近，与梁轴形成25~50。，随 着时间的推移，不断向受压区发展，箱梁腹板出现斜裂缝一般主要位于边跨现浇段 和中跨（1/4~3/8）L段出现较多。如通过对黄石长江大桥的详细调查，共发现裂纹 6638条，其中5328条分布在箱梁腹板内表面（上游腹板2200条、下游腹板3128条） ，1073条分布在箱梁腹板外表面，237条分布在箱梁底板上。 2）纵向裂缝 纵向裂缝发生的频率仅次于腹板斜裂缝，多出现在箱梁顶、底板上，顺桥向。 有的纵向裂缝连续贯通较长，有的则不连续且较短，纵向裂缝的主要形式有：底板 跨中部分预应力钢筋张拉锚固后出现纵向裂缝；较长悬臂翼缘板的悬臂根部出现纵 向裂缝；宽箱梁顶板跨中出现纵向裂缝。
缺点：墩梁固结的超静定结构体系由温度、桥墩之间和支座不均匀沉降及收缩徐变 引起的次内力较大，对基础的地质条件要求比较高。
活动支座
墩梁固结
墩梁固结
活动支座
国、内外典型预应力砼连续刚构桥一览表
序号
桥名
主桥跨径（m）
1
斯道马（stolma） 海峡桥
2
拉夫森德（ Raftsundet）桥
3 广东番禺洛溪大桥
二、 预应力砼连续梁及刚构桥发展现状
改革开放30多年，我国交通基础设施建设以前所未有的建设规模和建设速度 在全国展开，预应力砼连续梁及刚构桥由于具有整体性能好、结构刚度大、变形小、 抗震性能好、后期运营维护成本低等特点，使其在公路、城市交通、铁路桥梁工程 中得到最广泛的采用。大跨度预应力砼连续梁式桥主要包括三种结构类型：T型刚 构桥、连续梁桥以及连续刚构桥。我国自上世纪60年代中期开始修建预应力砼梁 桥，至今已有50多年的历史，虽然比欧洲起步晚（1950年联邦德国），但自上世纪 80年代后，随着计算机技术的发展，我国在预应力砼桥梁的设计、结构分析、试 验研究、预应力材料与工艺设备、施工工艺等方面可谓日新月异，桥梁的设计技术 与施工技术已达到了相当高的水平，从结构受力多经济指标综合考虑，预应力砼连 续梁桥跨度的适用范围一般在150m以内，连续刚构在300 m以内。