桥梁施工控制技术2010课件.ppt

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1、第四章桥梁施工控制结构分析1概述施工控制结构分析考虑的因素1．施工方案：2．计算图式：连续梁桥一般要经过墩梁固接→悬臂施工→合拢→解除墩梁固接→合拢的过程；连续刚构桥也需经过悬臂施工和数次合拢。3．结构分析程度：4．非线性影响：5．预加应力影响：6．混凝土收缩、徐变的影响：7．温度：温度对结构的影响是复杂的，通常的做法是对季节性温差在计算中予以考虑，对日照温差则在观测中采取一些措施予以消除减小其影响。8．施工进度：施工控制计算需按实际的施工进度以及确切的预计合拢时间分别考虑各部分的混凝土徐变变形。2前进分析法（正

2、装计算法）这种计算方法是按照桥梁结构实际加载顺序来进行结构变形和受力分析，它的特点是：随着施工阶段的推进，结构形式、边界约束、荷载形式在不断的变化，前期结构将发生徐变，其几何位置也在改变，因此，前一阶段的结构状态将是本次施工阶段结构分析的基础。它能够较好的模桥梁结构的实际施工历程，能得到桥梁结构在各个施工阶段的位移和内力状态，这不仅可用来指导桥梁设计和施工，而且为桥梁施工控制提供依据。同时，在前进计算中，能较好的考虑一些与桥梁结构形成有关的因素，如结构的非线性问题和混凝土的收缩徐变问题。正因为如此，前进分析法在桥梁

3、结构的计算分析中占有重要地位。对各种形式的大跨度桥梁，要想了解桥梁结构在各个阶段的位移和受力状态，都必须进行前进分析计算。2前进分析法（正装计算法）前进分析法在一个施工阶段中，新拼装的杆件用激活两个节点间的新单元进行模拟，计算是对施工阶段循环进行，循环结束时分析结果是成桥若干年后结构的受力状态。对悬臂浇筑施工的预应力混凝土变截面连续刚构桥的前进分析，其分析过程为：确定结构初始状态：主要包括：中跨、边跨（次边跨）的大小、桥面线形、桥墩高度、横截面几何参数、材料参数、约束信息、预应力索信息、混凝土徐变信息、施工临时荷载

4、信息、二期恒载信息、体系转换信息等。基础、桥墩和0号块浇筑完成：计算已浇筑部分在自重和外荷载作用下的变形和内力。在每一桥墩上对称地依此悬臂浇筑各个块件，直到悬臂浇筑阶段完成，挂篮拆除。计算每一悬臂浇筑时结构的内力和变形，每一阶段计算均以上一阶段结束时结构变形后的几何形状为基础。进行边跨合拢（次边跨合拢）、中跨合拢，计算这几个主要阶段结构的内力和变形。桥面铺装：计算二期恒载作用下结构的内力和变形。2前进分析法（正装计算法）前进分析法具有以下几个特点：（1）桥梁结构在作前进分析之前，必须先按照桥梁详细的施工方案，只有按

5、照施工方案确定施工加载顺序进行结构分析，才能得到结构的各个中间阶段和最终成桥阶段的实际变形和受力状态。（2）在结构分析之处，先要确定结构目前的实际状态，即已符合设计的实际施工结果（如跨径、标高等）倒退到施工的第一阶段作为结构前进分析计算的初始状态。（3）本阶段的结构分析必须以前一阶段的分析结果为基础，前一阶段的结构位移是本阶段确定结构轴线的基础，前一个施工阶段结构受力状态是本阶段结构时差、材料非线性计算的基础。（4）对混凝土徐变、收缩等时间效应在各个施工阶段中逐步计入。（5）在施工分析过程中严格计入结构的非线性效应

6、，本阶段结束时的结构受力状态用本阶段荷载作用下结构受力与以前各阶段结构受力平衡而求得。前进分析不仅可以为成桥结构的受力提供较为精确的结果，还为结构的刚度、强度验算提供依据，而且可以为施工阶段理想状态的确定、完成桥梁结构施工控制奠定基础。2前进分析法（正装计算法）2前进分析法（正装计算法）2前进分析法（正装计算法）3倒退分析法（倒装计算法）前进分析可以严格按照设计好的施工步骤进行各阶段内力分析，但由于分析中结构节点坐标的改变，最终结构线形不可能完全满足设计线形的要求。实际施工中桥梁结构线形的控制与强度控制同样重要，线

7、形误差将造成桥梁结构的合拢困难，影响桥梁建成后的美观与营运质量。为了使竣工后的结构保持线形，在施工过程中用设置预拱度的方法来实现，而对于分阶段施工的连续桥梁，一般要求给出各个施工阶段结构物控制标高（预抛高），以便最终使结构物满足设计要求。这个问题用前进分析使难以解决的。倒退分析可以解决这一问题，它的基本思想是：假定t=t0时刻结构内力分布满足前进分析t0的结果，轴线满足设计线形的要求。在此初始状态下，按照前进分析的逆过程，对结构进行倒拆，分析每次拆除一个施工阶段对剩余结构的影响，在一个阶段内分析得到的结构位移、内力

8、状态便是该阶段结构理想的施工状态，所谓结构施工理想状态就是在施工各个阶段结构应有的位置和受力状态，每段的施工理想状态都将控制着全桥最终形态和受力特性。倒退分析法的目的就是要获得桥梁结构在各个施工阶段理想的安装位置和理想的受力状态.3倒退分析法（倒装计算法）通过以上分析可以看出倒退分析法具有以下特点：（1）倒退分析时的初始状态必须由前景分析来确定，但初始状态中