刚构-连续组合体系梁桥的工程控制及参数敏感性分析

摘要

随着国家经济的飞速发展,我国的桥梁事业也有了翻天覆地的变化:桥梁跨径越来越长,上部结构越来越轻,承载能力越来越强。在这个行业高速发展的今天,刚构一连续组合梁桥因为其结合了连续刚构和连续梁桥两者的优点而作为一种热门桥型得到了广泛的使用。
　　 刚构—连续梁桥的施工主要是采用悬臂施工法。而身为超静定结构的刚构—刚构—连续组合梁桥具有复杂的受力形式,给结构的施工增加了不少的难度,为了给施工结果的合理性和施工过程的安全性以保障,施工控制被引入施工过程中,并逐渐变成了不可或缺的一种控制手段。本文以潇湘大桥为工程实例背景,介绍了刚构—连续体系桥梁的发展历程和趋势以及工程控制在桥梁施工过程中的起源以及日臻完善的过程。并详细的阐述了潇湘大桥从前期的监控方案布置到后期的具体实施。根据施工的特点制定了相应的监控方案,能够很好地体现了施工过程中结构的受力特点,保证了结构在线形、应力、稳定性和安全性满足条件。同时对施工控制结果进行了分析,包括了应力和挠度理论和实际数据之间的对比,证实了施工控制过程的有效性及准确性。
　　 最后对潇湘大桥的参数进行敏感性分析,影响结构状态的因素众多,如结构的刚度、梁段的重量、施工荷载、混凝土的收缩徐变、温度和预应力等。结构参数敏感性分析的任务就是要确定对桥梁结构行为影响较大的设计参数,具体表现为设计参数发生一定幅度的变化后,由此引起的结构控制部位的位移和应力变化幅度的大小,根据各个参数对结构状态影响的敏感程度,区分主要参数和次要参数。由分析结果可知,对于本桥,自重等恒载对结构挠度的影响最为敏感,其次为预应力损失;预应力损失变化对上、下缘应力的影响最为敏感,其次为自重的变化。对弹性模量变化的敏感度要小于前两者但是大于其他参数,其他参数影响不敏感。由于预应力刚束布设的相对密度以及变截面结构的尺寸变化影响,梁段不同位置对于影响参数的敏感度不同。最大悬臂状态下悬臂端部梁截面尺寸小,1/4跨径位置由于预应力钢束最为密集,对各参数敏感性均较大,靠近墩顶位置由于墩梁固结约束,整体刚度很大,对各参数的敏感性降低;成桥状态下,由于结构形式的特点,挠度变化主要集中在跨中位置,上缘应力变化主要集中在墩顶位置,下缘应力变化主要集中各跨跨中位置,对应的挠度敏感度系数变化于跨中位置相对剧烈,上缘应力敏感度系数于墩顶变化剧烈,下缘应力敏感度系数于跨中变化剧烈。此外,温度荷载对桥梁线形影响很大,悬臂施工过程中一般采取尽量回避的方法。