高墩多跨连续刚构桥合拢顺序及长期变形分析

摘要

预应力混凝土连续刚构桥以其施工方便、经济实用等优点,得到了广泛的应用。国内已有多座大跨连续刚构桥建成后出现变形过大的问题,主梁的过度下挠会影响到桥梁行驶舒适性和安全性。
　　 合拢是悬臂施工连续刚构桥一项非常重要的环节,合拢顺序的选择对成桥之后的受力和变形有很大的影响。本文以正在施工的甘肃省泾河大桥为工程背景,采用有限元方法对泾河大桥5种合拢方案进行模拟计算,对比分析合拢后桥梁内力、应力和变形,最终得出合理可行的合拢方案。
　　 由于受到多种因素的影响,预应力混凝土连续刚构桥变形的预测值与实际观测值不相符。其中,混凝土收缩徐变预测的不确定性是其主要原因。另外,复杂的节段施工过程、变形对施工进度变化的敏感性、预应力损失估计的不确定性、以及收缩徐变模型中所需要的参数(例如相对湿度)的不确定性也使得准确预测变形变得困难。因此,本文对收缩徐变、预应力损失等影响连续刚构桥长期下挠的因素进行了参数分析,并根据分析结果,从设计、施工等方面提出减小大跨径连续刚构桥下挠值的解决方法。
　　 为了更好地预测预应力混凝土箱梁桥的短期和长期变形,研究了箱型截面不均匀收缩效应对长期变形的影响。分析结果显示,截面不均匀收缩对大跨混凝土连续刚构桥长期变形有较大影响。泾河大桥成桥10年时,不均匀收缩作用下的最大下挠值为-11.4mm,均匀收缩作用下的最大下挠值为-39.4mm,均匀收缩下挠值为不均匀收缩下挠值的3.5倍。另外,考虑截面不均匀收缩效应时,主梁上拱值出现先增大后减小的现象,下挠值出现先减小后反向增大的现象。
　　 最后,依据施工计划和施工进展情况建立有限元模型,对泾河大桥成桥后的受力和变形进行了预测。