连续梁桥悬臂施工过程仿真研究

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1、连续梁桥悬臂施工过程仿真研究　　【摘要】连续梁桥悬臂施工过程需要进行仿真分析，仿真分析可以很好地监控大桥的各方面信息。包括桥梁的形状和防控压力以及温度的控制都有一定的分析和监控。本文主要就是通过对施工过程的仿真分析来监控桥梁的具体情况。从具体的实例出发，建立仿真的分析过程和方法手段，从而对整个工程有一定的了解。【关键词】仿真分析，桥梁悬臂施工，方法手段中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：前言现在很多的桥梁工程都是复杂和长期的过程，因此需要对整个工程有一个具体的监管和预测，这时候仿真分析就格外重要。由于随着施工的开展，情况在不断的演变着，无论是桥梁的设计还是具体的

2、施工环境都在不断地变化着。所以，对施工的每个阶段过程进行仿真分析，全面的了解桥梁的施工形式和状态，有利于及时的解决矛盾和问题。二、工程简要概述某大桥主桥部分为(76.5+143+76.5)m三跨预应力混凝土变截面连续梁桥，主桥箱梁采用直腹板式的双箱单室结构。箱梁根部梁高8.2m，跨中梁高3.0m，箱梁高度从距桥墩中心2.57m处到合龙段处按1.5次抛物线变化。主桥各块段采用挂篮对称悬臂浇筑施工，施工流程为：移动（架设）挂篮一绑扎钢筋一浇筑混凝土一张拉各种预应力筋一移动（架设）挂篮，循环以上步骤直至合龙，合龙顺序是先进行边跨合龙，然后拆除主墩临时锚固，再进行中跨合龙。三、

3、工程的具体的状况分析每个悬臂划分为15个节段和合龙节段，整个施工分为19个节段的施工过程及1个运营阶段，在每个节段施工过程中，采用3个工况模拟：即挂篮前移、模板定位；绑扎钢筋、浇筑混凝土、养生；张拉预应力、压浆。在浇筑梁段混凝土阶段就激活梁段单元，并处理好自重的加载时间及混凝土的养护、加载龄期，使之与实际施工一致。在悬臂过程中存在着结构体系转换，桥梁结构的边界条件在施工过程中会发生变化。在边跨合龙前，12号和13号墩与悬臂浇筑的梁段形成静定的T形结构，此时，两墩的约束均为固接。当中跨合龙后，将l3号墩改为双向铰接，其他桥墩都改为单向铰接。梁体混凝土标号为C50，弹性模量

4、为3.45GPa，泊松比为0.2，混凝土比重y=25000kN/m3。顶板纵向预应力钢筋采用标准强度级别1860MPa，公称直径为15.2mm高强度低松弛钢绞线，弹性模量为195GPa，泊松比取0.3。钢绞线松弛损失为控制应力的3.5%，管道摩阻系数为0.16，偏差系数为0.0015，锚具回缩取6mm。1.布置控制点7在悬臂施工过程中，悬臂根部所受的弯矩最大，所以必须要进行监测此处的应力；通过计算可以看出，1/2悬臂处的受力也具有典型的代表意义，所以还对1/2悬臂处的应力进行监测。控制截面布置图见图2，每个截面控制点的布置见图3。2.施工数据的采集本次监测应变数据采集采

5、用JMZX-2006综合测试仪，按照以下原则进行：(1)测量时间控制在早上7点之前完成；(2)张拉预应力钢筋前测量一次；(3)张拉预应力钢筋后和移动挂篮前测量一次；(4)移动挂篮后测量一次；(5)浇筑混凝土前后各测量一次。根据设计，主桥左右幅对称，因此仅对右幅进行模拟，基于有限单元法，将全桥简化为平面杆系结构。考虑0号块横隔板的影响，故将0号块每个横隔板单独的作为一个单元，并且在桥墩处将0号块分开，这样每个桥墩0号处分为6个单元；将悬臂部分按照设计的19个块段分为19个单元，其次中跨合龙段分为2个单元，每个边跨合龙段为一个单元；将主桥两端的桥台段分别分为3个单元，总共6

6、个单元；这样主桥总共划分了108个单元，本次计算用Midas/Civil进行分析.四、大桥的施工的仿真分析1.具体的仿真分析的模型7在进行仿真计算时，将该大桥主桥简化成平面结构，各悬臂施工阶段离散梁单元，整个桥梁离散为101个梁单元，102个节点，主墩Z1，Z2，Z4简化为活动铰支座，Z3简化为固定铰支座。2.仿真分析的结构设计参数大多数情况下，采用规范设计参数计算的结构内力和位移均较实测值大，这对设计是偏于安全的，但对于结构施工控制来说是不容忽视的偏差，因为它将直接影响到成桥后结构线型及内力是否符合设计要求。此次仿真分析的设计参数取用原则是：结构设计参数的取值尽量和实

7、际相吻合；对于主要的可以测定的设计参数，则用试验数值；难以测定的则依照设计规范，根据以往的工程经验进行修正。因此悬臂施工连续桥梁的结构仿真分析的设计参数取用原则是：(1)在进行结构设计参数的取值时，应该遵循尽量和实际相吻合的原则；(2)对于主要的可以测定的设计参数，则用试验数值；(3)对于难以测定的则依照设计规范，修正则根据以往的工程经验来进行。在进行悬臂施工连续桥梁的结构仿真计算时，应对混凝土收缩徐变效应进行准确的考虑，混凝土的收缩徐变需要3a左右才能完成，因此分析施工阶段从施工开始到成桥后1000d结束。4.施工荷载的模拟7在预应力砼