大跨度桥梁工程论文范文精选

摘要:目前大跨PC梁桥普遍存在的问题是跨中持续下挠和箱梁开裂,文章以容桂水道特大桥(跨径为108.85+185*2+115.5m)为工程背景,通过改变跨中梁高,分析了梁高对控制跨中挠度的影响,以期对相关施工提供参考。

关键词:连续刚构桥;跨中挠度;收缩徐变;预应力砼;梁高

中图分类号:U448文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)03-0194-02

连续刚构桥既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点,又保持了T型刚构不设支座、不需体系转换的优点,经济指标上也有优势,所以从1988年以来修建了大量的该类型的桥,但是在使用的过程中,一些问题也逐渐凸显出来,普遍存在跨中持续下挠的问题。跨径66m+120m+66m的广东南海金沙大桥通车6年,跨中下挠22cm;跨径150m+270m+160m的虎门大桥航道大桥通车6年,跨中下挠22.2cm;跨径162.5m+3x240m+162.5m的黄石大桥通车7年,跨中最大下挠达30.5cm。连续刚构桥后期的持续挠度过大不但会使跨中主梁下凹,破坏桥面铺装层,影响桥梁的使用寿命行车的舒适,甚至危及高速行车的安全。所以跨中下挠成为当前制约大跨径连续刚构桥发展的一个急需解决的问题。

影响跨中持续下挠的因素很多,如预应力损失、结构刚度、梁段超重、砼的收缩徐变等,本文仅从结构刚度(梁高)着手,分析不同的跨中梁高对跨中挠度的影响。

一、问题的提出

大跨径连续梁桥的梁高度,一般取支座梁高Dk=L/(18～20),在文献[6]还认为Dk高度有降低的趋势,而跨中梁高一般Ds=Dk/3。我们认为按此原则所确定的梁高变化曲线,在大跨径中偏矮,从而造成截面抗弯刚度不足,这是导致P.C梁桥跨中持续下挠的重要原因之一。

1.在文献[7]介绍了位于贵州至三板溪水电站库的南盂溪大桥,为跨越南孟溪河的一座特大桥梁,桥梁全长271.10m,其中主桥为一跨预应力混凝土变截面连续刚构,跨径组合为(75+120+75)m。主墩柱处梁高Dk=7.5m,合龙段梁高Ds=2.8m。通过改变跨中附近L/5、L/4、L/3截面梁高改为墩顶处截面梁高的1/2(3.75m),10年的挠度分别比原设计降低21.22%、37.20%、35.65%,可见加大梁高,加大惯性矩I,增大预应力索的力臂,加大预应力弯矩MT等综合作用从而能大幅度减少P.C铁路连续梁的挠度。

摘要:

良好绪论部分的教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的课堂教学中，通过优化整合绪论部分的内容，如桥梁的定义与功能、桥梁分类、桥梁跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点，让学生对该门课程有个整体的认识，了解桥梁工程的发展现状与发展历史，激发学生学习该门课程的积极性，增强学生将理论知识和工程实践密切联系的能力，提高教学质量，以培养素质高和创新能力强的桥梁工程专业人才。

关键词:

土木工程专业;桥梁工程;课程教学;教学研究

一、桥梁工程课程绪论部分内容的重要性

桥梁工程课程是土木工程专业的一门必修课，其内容主要是各门专业基础课知识在桥梁工程中的综合应用，是一门实践与理论并重的专业技术课［1］。桥梁工程课程实践性很强，教学中应注意激发学生对桥梁工程课程的兴趣，充分调动学生学习的积极性和能动性;此外，课堂教学还应注意与工程背景相结合，以提高教学质量。“绪论”是课程的开始，良好的绪论教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的教学中，通过优化整合桥梁的定义与功能、分类、跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点，可以让学生对该门课程有个整体的认识，了解桥梁工程的发展历史与发展现状，激发学生学习该门课程的积极性。同时，适应土木工程专业培养方案的需要，结合桥梁工程自身特点，在课堂讲授中整合与优化绪论的讲解内容，改善教学手段，对提高课程教学质量是十分重要和必要的。

二、桥梁工程课程绪论部分内容的整合优化

(一)桥梁的定义与功能

摘要：良好绪论部分的教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的课堂教学中，通过优化整合绪论部分的内容，如桥梁的定义与功能、桥梁分类、桥梁跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点，让学生对该门课程有个整体的认识，了解桥梁工程的发展现状与发展历史，激发学生学习该门课程的积极性，增强学生将理论知识和工程实践密切联系的能力，提高教学质量，以培养素质高和创新能力强的桥梁工程专业人才。

关键词：土木工程专业；桥梁工程；课程教学；教学研究

中图分类号：G6420；TU997文献标志码：A文章编号：10052909（2015）06008604一、桥梁工程课程绪论部分内容的重要性

桥梁工程课程是土木工程专业的一门必修课，其内容主要是各门专业基础课知识在桥梁工程中的综合应用，是一门实践与理论并重的专业技术课[1]。桥梁工程课程实践性很强，教学中应注意激发学生对桥梁工程课程的兴趣，充分调动学生学习的积极性和能动性；此外，课堂教学还应注意与工程背景相结合，以提高教学质量。“绪论”是课程的开始，良好的绪论教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的教学中，通过优化整合桥梁的定义与功能、分类、跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点，可以让学生对该门课程有个整体的认识，了解桥梁工程的发展历史与发展现状，激发学生学习该门课程的积极性。同时，适应土木工程专业培养方案的需要，结合桥梁工程自身特点，在课堂讲授中整合与优化绪论的讲解内容，改善教学手段，对提高课程教学质量是十分重要和必要的。

二、桥梁工程课程绪论部分内容的整合优化

（一）桥梁的定义与功能

按百科全书的定义，桥梁是跨越障碍（河流、峡谷、道路等）的结构工程物。桥梁在学科分类上，属于土木工程专业的一个分支，是道路工程的关键部位与核心工程；在环境美学上，桥梁往往又是当地的标志性建筑物。相对于隧道，桥梁固定于地表各处，形体庞大，构造各异，承受交通荷载及自然环境的影响。桥梁的本质特征为用自身的跨越能力实现连接，跨越行为是桥梁结构的本质。在课堂教学中，可以结合学校周围或本地的桥梁来讲述桥梁的作用与重要性。

（二）桥梁的分类

摘要：本文基于梁格理论建立某变宽连续箱梁桥的空间梁格模型，计算分析了该桥在设计活载及试验荷载作用下结构的静动力响应，根据试验结果和检测指标的对比分析，对该梁的承载能力进行综合评估与鉴定。

关键词：梁格理论；连续箱梁；试验荷载；承载能力；

中图分类号：U446.1 文献标识码：A

Loading Test and Analysis of a Variable-width Continuous Box Girder Bridge Based on Grillage Method

Lin Baicheng.etc

（Department of Civil Engineering, Guangzhou University, Guangzhou 510006,China）

Abstract: Based on beam grillage theory, The paper established a finite element model of continous box girder bridge, calculated and analysed the static and dynamic response of the bridge. Based on the comparison and analysis of test data and inspecting indicator, the load-bearing capacity was processed by comprehensive evaluation and appraisal.

Keywords：beam grillage theory ; continuous box girder; test load; load-bearing capacity

摘要：针对混合梁斜拉桥边跨混凝土梁目标线形的实现，以重庆某大桥为例，提出基于无应力状态控制法理论的主梁预拱度取值、预伸长尺寸确定、支座预偏量取值。该桥为多跨连续半飘浮体系混合梁斜拉桥，采用MIDAS建立全桥有限元模型，求得边跨混凝土梁设计预拱度；求得边跨预伸长和支座预偏量。事实证明，采用该方法对混合梁斜拉桥边跨线形的控制取得了良好的施工精度。

关键词：混合梁斜拉桥，无应力状态法，有限元法，支座预偏量

中图分类号：U445文献标识码： A

1.工程背景

重庆某长江大桥（以下均简称为大桥）全长1008m，为64+2×68+608+2×68+64m的7跨连续半漂浮体系的双塔双索面混合梁斜拉桥，边跨设置2个辅助墩和1个过渡墩（台），桥梁荷载等级为公路I级，主梁采用混合梁，边跨为混凝土梁，采用PK断面，整幅箱梁由两个倒梯形的边箱及连接两个边箱的横隔板构成，材料为C55 混凝土。箱梁总宽37.6m（含风嘴装饰板），中心梁高3.501m，标准断面顶、底板厚35cm，腹板厚50cm；中跨为钢箱梁，采用与混凝土断面相适应的边箱封闭式流线型扁平钢箱梁，材料为Q345-D。宽37.6m(含风嘴)，高3.5m，标准节段长15.5m。每隔3.1m 设一道横隔板。中跨主梁采用等高度的封闭式流线型扁平钢箱梁，桥面设置双向2%的横坡，采用正交异性钢桥面板。大桥桥型布置见图1。

图1 大桥总体布置图

2.国内外发展概况

混合梁斜拉桥是指主梁沿梁的长度方向由钢和混凝土两种材料构成，主跨采用钢梁，边跨（部分连结或全部连结或伸入主跨一部分）采用混凝土梁。混合梁合理使用两种材料，充分发挥钢梁自重较轻、跨越能力强以及混凝土梁自重大、造价低的特点，改善结构的受力性能，在中长跨径桥梁中有着极强的竞争力。近年来，伴随着我国交通基础设施大规模的建设，混合梁斜拉桥建设得到快速发展。2012年建成的主跨达926m的鄂东长江大桥，2009年建成主跨达1018的香港Stone-cutters桥，均采用混合梁斜拉桥方案。目前世界前10座最大跨度斜拉桥中混合梁斜拉桥占了7座。可以预见，混合梁在超大跨径斜拉桥建设中，将得到更为广泛的应用。

摘要：本文通过对东江河大桥预应力混凝土连续梁施工过程中预应力大小、箱梁结构刚度、收缩徐变计算模式和计算时间历程等参数的分析，比较了这些因素对跨中短期挠度和长期挠度的影响，参考有关资料，设置合理的预拱度。

关键词：连续梁 预应力 收缩徐变 预拱度

Abstract: This article through to the east river bridge of prestressed concrete continuous beam in the process of construction of prestressed size, box beam structure stiffness, shrinkage and creep calculation model and calculation time process parameters of the analysis, compared the factors on the cross short-term deflection and the influence of the long-term deflection, refer to the related material, establishing reasonable the arch degrees.

Keywords: continuous beam, prestressed, shrinkage, and creep of the arch

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

目前，国内大跨径预应力混凝土梁桥存在的主要病害是跨中下挠过大和箱梁梁体裂缝，跨中下挠会进一步加剧箱梁底板开裂，而箱梁梁体裂缝增多使结构刚度降低，进一步加剧了跨中下挠，这两者互相影响形成了恶性循环。因此， 施工控制已经成为大跨径桥梁施工中的一个重要环节，而线形控制是至为关键的一环，其目的是保证桥梁在运营一段时期后，线形满足设计。大跨径预应力混凝土梁桥的线形控制主要采用预抛高的方法，即在建造期间通过设置预拱度来抵消桥梁长期下挠变形。本文通过对东江河大桥的施工控制计算及参数分析，综合考虑大跨度预应力混凝土梁桥修建几年后，跨中产生较大的附加挠曲、箱梁开裂等问题，设置了合理的预拱度。

1 工程概况

东江河大桥位于海南省临高县东南方向，距离临高县城10km。东江河大桥全长915m，全桥跨径布置为6*30+75+3*135+75+6*30m。主桥上部结构采用75+3*135+75m变截面预应力混凝土连续-刚构组合体系，主梁由单箱单室直腹板箱梁组成，箱梁顶板宽13.5m，底板宽7.0m，两翼悬臂长3.25m。桥面设置2.0%的横坡。箱梁根部断面梁高8.7m（高跨比1/15.52），跨中和边跨梁高3.5m（高跨比1/38.57），梁底下缘曲线为二次抛物线变化。下部结构主墩为箱体墩身，边墩实体墩身；引桥上部结构为预应力混凝土箱梁，下部结构为双柱式墩身；主桥、引桥均为钻孔灌注桩基础，主桥桩径2.0m，主桥边墩及引桥桥墩桩径均为1.6m；桥台为肋式桥台，均为钻孔桩基础，桩径1.2m。

摘 要：随着城市的快速发展，桥梁在缓解城市交通压力上起到了重要作用，桥梁建设过程，考虑到后期桥梁荷载的需求，需要对桥梁进行荷载实验与承载力评价，使桥梁设计符合实际要求。本文以某城市立交七跨连续梁桥为例，对其进行荷载实验与桥梁承载力评价研究，为桥梁建设施工提供一些有益参考。

关键词：多跨连续梁桥；荷载实验；承载力评价

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.106

0 引言

桥梁结构荷载实验与承载力评价过程是桥梁建设中的一项关键工作，目的是通过该实验，了解桥梁结构的承载能力以及后期的运营质量，具体实验中，利用静载实验来测试桥梁的承载能力，以保证桥梁的可靠与安全，动载实验确定桥梁的动力特性，获得桥梁运营状况与承载力相关数据信息。

1 工程概况

某城市立交桥全新总厂为746.15m，主桥采取V形墩连续结构，其他跨径使用预应力混凝土梁桥，连续梁桥的成桥荷载实验为本次实验的主要内容，该段连续桥梁上部采用单箱双室的箱梁结构，梁高1.82m、桥面宽19m，底板宽12米，后23cm，腹板厚度为45cm，桥梁荷载等级划分为A级桥梁。

2 实验方案

摘要：为了解某宽跨比较大的三跨简支斜桥在正常运营状态下的安全性和不利状态下的承载力，基于试验方法研究了在偏载和中载等不利荷载工况下的主梁应力和变形。通过脉动试验、无障碍行车试验、有障碍行车试验研究了该桥的自振频率、不同行车速度下的变形响应及跳车试验下的冲击作用，将测试结果与有限元结果进行了对比。结果表明：跨中截面中载为最不利荷载工况，在不利荷载工况下，实测应变和挠度均小于计算值，主梁变形和混凝土应力均满足规范要求；当行车速度在30 km・h-1以内跑车试验时，各跨冲击系数为1.094～1.192；当行车速度为10 km・h-1跳车试验时，各跨冲击系数为1.147～1.195；该桥的结构强度和刚度具有一定的富裕度，能较好地满足实际运营状况。

关键词：荷载试验；简支斜桥；效率系数；自振特性；校验系数；承载能力

中图分类号：TU312文献标志码：A

Research on Bearing Capacity of Threespan Simply Supported

Skew Bridge Based on Load TestJIA Yi， LIAO Ping， WANG Yongbao， ZHAO Renda

（School of Civil Engineering， Southwest Jiaotong University， Chengdu 610031， Sichuan， China）Abstract： In order to understand the security under normal operation state and the carrying capacity under adverse conditions of a threespan simply supported skew bridge with large widthspan ratio， the stress and deformation of the main beam under the condition of unbalance load and medium load were studied based on the test method. The natural vibration frequency， deformation response under different diving speeds and the impact action of bridge under vehicle jump test were studied through pulse test， barrierfree driving test and obstacle driving test， and the test results were compared with the finite element results. The results show that the midspan section under medium load is the most unfavorable load condition. The measured values of strain and deflection are less than the calculated values under the unfavorable load conditions， and the deformation of the main beam and the stress of concrete both meet the requirements of the specification. When the speed is within 30 km・h-1 in barrierfree driving test， the impact coefficients of each span are 1.094 to 1.192. When the speed is 10 km・h-1 in obstacle driving test， the impact coefficients of each span are 1.147 to 1.195. The structural strength and stiffness of the bridge are rich， which can meet the actual operating conditions well.

Key words： load test； simply supported skew bridge； efficiency coefficient； natural vibration characteristic； calibration coefficient； carrying capacity

0引言

摘要：本文在参考大量国内外文献的基础上，分别从项目历史、研究现状、项目特点及构造特点四方面论述了连续刚构桥力学行为分析的重要性。

关键字：连续刚构桥、力学行为分析、钢筋混凝土

一、前言

桥梁工程历来在交通事业中占有重要地位，桥梁不仅是一个具有特定功能的结构物，也是一座立体的造型艺术工程。随着我国公路交通运输事业的迅速发展，特别是改革开放以来高等级公路建设的迅速发展，我国城市桥梁日益增多。预应力连续钢构桥在近四十年间得到了较快发展，他既保持了连续无伸缩缝、行车平顺的特点，又有T型钢构桥不设支座、施工方便的优点，其中一个突出的特点是顺桥向墩的抗推刚度小，能有效地减小上部结构的内力，减小温度、混凝土收缩、徐变和地震的影响，同时在一定条件下具有用料省、施工简便、养护费用低等优点。因此，成为了目前各地广泛修建的桥型之一[1]。

随着国民经济及现代化交通事业的快速发展，大跨径预应力混凝土连续刚构桥顺应了桥梁建设的发展需要，在桥梁的不断发展和进步中，为了使桥梁更好的用于生产建设中，要解决的两个大问题是1、减少温度内力。2、防止船只碰撞 [2]。此外，桥梁在施工过程中受到内外因素的影响，施工过程复杂难于控制，易发生安全事故；另外一方面，在运营过程中，桥梁结构受到外界环境的影响，使梁体出现裂缝和过大下挠。因此，为了保证桥梁在施工过程和运营过程中的安全，必须对桥梁结构变形及受力进行计算和监测，全面掌握桥梁的真实状态，保证桥梁正常使用。

二、项目历史

随着高速交通的迅速发展，要求行车平顺舒适，多伸缩缝的T型钢构桥也不能很好的满足要求，因此连续梁桥得到了迅速的发展。预示连续刚构桥应运而生，

连续钢构桥在体系上属于连续梁桥。连续梁桥是一种古老的结构体系，悬臂施工时，墩梁临时固结，合拢后梁墩处改设支座，转换体系而成连续梁。连续梁除两端外其他无伸缩缝，有利于行车，但需梁墩临时固结转换体系，同时需设大吨位盆式支座，费用高，养护工作量大 [4]。但由于施工方法的限制，20世纪60年代以前的连续梁跨径都在100m以下，随着悬浇、悬拼施工方法的出现，产生了T型钢构，但由于这种结构对混凝土续编、收缩变形估计不足，又因温度等影响使结构在铰接处出现明显的折线变形，对行车不利，因此连续钢构桥便应运而生，20世纪60年代修建的联邦德国本道夫桥已初步体现出T型钢构与连续梁体系相结合的布置，而且T型钢构的粗大桥墩已被薄型柔性墩所代替，之后一些著名的桥梁也采用了类似的结构形式。这样便逐步形成了采用柔性薄墩、墩梁固结形式的连续钢构桥[6]。80年代后期广东省的洛溪大桥成为连续钢构桥在中国的先声，并在90年代得到迅速推广[7]。

摘要：本文结合嘉绍大桥南岸7×70m引桥工程，对单桩独柱墩多跨连续刚构桥施工阶段变形控制、应力监测进行了分析。开展了多跨连续刚构桥合龙方案的研究。为同类型桥梁的施工和控制提供参考。

关键字：多跨连续刚构桥；变形控制；应力监测；合拢方案

中图分类号：TL372+.2 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）08-（页码）-页数

多跨连续刚构桥在施工与后期运营过程中，由于结构自量、施工荷载以及混凝土材料的收缩、 徐变等各种因素的影响，桥梁结构各个施工阶段的变形不断发生变化。为了使成桥后桥梁的线形符合设计的目标线形，保证施工质量和桥梁精确合拢，必须对其施工过程中的变形进行控制。同时，为了弥补设计计算中参数选择不合理或某些因素无法考虑的不足，为桥梁施工的各个阶段提供准确可靠的应力数据，使桥梁的施工和运行更加安全，必须进行施工阶段的应力监测。对于多跨连续刚构桥，由于跨径大、连续孔数多及高次超静定等因素，合拢方案的选择对合拢过程中结构的应力和监控提供的预抛高会产生明显影响[2]。基于以上原因，本文结合嘉绍大桥南岸引桥工程，开展7×70m单桩独柱墩连续刚构桥施工控制的研究。

1.工程概况

嘉绍大桥是嘉兴至绍兴高速公路跨越天然屏障——钱塘江河口段的一座特大型桥梁。其南岸水中区引桥为 7×70+（70+120+70） +4×70m 单桩独柱墩连续刚构桥，左右幅分幅设置。第一联7×70m为等截面预应力混凝土连续刚构，单箱双室截面，箱梁梁高 4.0m，顶板宽 19.8m，底板宽 10.9m。下部结构采用单桩独柱的结构形式，桩基础采用3.8m的大直径钻孔灌注桩，单桩最长为111m，桥墩为圆端型花瓶墩，墩高约40m。截止目前，7×70m连续刚构已完成各T构施工。

2.有限元分析模型

悬臂施工单个T构每侧分为7个节段，节段长度4m。按照有限单元法对结构进行离散，共离散为207个单元，214个节段，模拟为短主的桩基、桥墩和主梁均为梁单元。计算弹性长桩的受弯嵌固点在墩底下12m。采用MIDAS/CIVIL建立有限元分析模型。全桥共分为43个施工阶段。