高墩大跨徑剛構橋的設計與施工監(jiān)控研究.pdf

1、該文以一座最大跨徑160m,最大墩高100m的預應力混凝土連續(xù)剛構橋為背景,結合作者負責其設計審查和施工監(jiān)控項目的實施過程,對橋梁總體設計、結構內力計算、承載能力驗算、穩(wěn)定性驗算及施工監(jiān)控的內容與方法等進行了研究.重點論述了高墩大跨徑剛構橋設計應考慮的主要因素、結構分析的基本理論、計算內容、程序、方法等,并編制了相應的計算機程序用于背景工程的設計計算.論文研究的主要內容和結論如下:高墩大跨剛構橋橋墩的結構形式可選擇雙肢薄壁墩或空心單柱墩

2、;當墩高大于80m時,選用空心單柱墩更為合適,因為此時雙肢薄壁墩的穩(wěn)定安全系數急劇降低,空心單柱墩的穩(wěn)定安全系數是雙肢薄壁墩的4~5倍,若仍用雙肢薄壁墩,必須增加橫撐以減小橋墩的自由高度;墩梁合適的剛度比是在穩(wěn)定、安全的前提下,使橋墩具有較大的抗彎剛度和較小的抗推剛度;箱梁橫向計算時,荷載沿順橋向的有效分布寬度應加以修正,修正后的應力值比按規(guī)范計算的高20％~60％.在技術創(chuàng)新方面,該文提出了預應力真空壓漿技術的實驗參數和橋墩復合基礎的

3、設計方法,通過現場實驗和專家會議認可,已用于小關特大橋.真空壓漿技術既是通過一定的真空度(>80％)消除預應力孔道和漿體中的氣泡,使壓漿飽滿、密實,與之配套的塑料波紋管密封性好、強度高、耐腐蝕,且摩擦系數小,能減小預應力的摩阻損失,提高預應力效應約10％;復合基礎的設計方法是按基樁與承臺共同受力并滿足變形協調條件的方法進行樁基承載力計算,綜合考慮承臺底地基加固、承臺內樁頂鋼筋的構造處理、上部結構計入不均勻沉降等方法進行設計.小關大橋4＃

4、墩處巖石較軟,不滿足支承樁的承載力要求,采用了復合基礎設計方法,經現場檢測,其效果很好.該文進行結構分析的理論基礎是有限單元法的基本原理和大跨徑橋梁的計算理論.結構分析的基本步驟是:首先劃分結構單元和施工階段,逐階段建立結構的力學模型、剛度矩陣、荷載列陣和位移列陣,然后根據各單元之間的幾何條件和平衡條件,建立單元剛度方程和整體剛度方程,求解任意施工(營運)階段的內力和位移.在營運階段,用動態(tài)規(guī)劃法對影響線加載計算汽車荷載的內力,并按最不