桥梁结构论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇桥梁结构论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

1．原设计荷载偏低，交通发展后车辆荷载增大，桥梁因承载能力不足而产生病害。

2．结构设计中存在缺陷，如采用桥型结构不当、设计假定不尽合理。

3．桥梁施工质量差，未按设计要求和施工规程实施。

4．不重视桥梁后期养护工作，没有及时消除己产生的病害。

5．洪水等自然灾害使桥梁产生损坏。

6．地质条件差，如滑坡、软基等导致桥梁产生病害。

二、桥梁加固的一般流程

在桥梁结构发生病害后，需要采取措施进行加固维修或者更换。桥梁加固工程一般应遵循以下工作程序：

结构可靠性鉴定—加固方案确定—加固设计—施丁组织设计—施工—验收。

结构可靠性鉴定，主要是对病害结构的病情诊断。加固方案好比处方，加固设计是现行规范及有关标准对加固方案的深化过程。加固施工是对被加固结构按加固设计进行加固的施工过程，对于大型结构加固，为确保质量和安全，施工前应编制施工组织设计。

三、桥梁加固增强技术

桥梁的增强改造可以分为裂缝修补和对桥梁结构的加固增强，下面介绍其特点及其适用的场合。

（一）裂缝修补技术

裂缝修补的目的在于恢复结构物的防水性和耐久性，主要技术有：

1．表面处理法，在微裂缝的表面涂抹填料及防水材料，以提高其防水性和耐久性。对于宽度发生变化的裂缝，要设法使用有伸缩性的材料。

2．注浆法，在裂缝中注入树脂或水泥类材料，以提高其防水性及耐久性。主要注浆材料是环氧树脂，多采用低压低速注入法。环氧树脂注入法与钢钉并用，可以增强裂缝部位的整体性，是一种防止裂缝继续发展的好办法。

3．充填法，这是一种适合于修补较宽裂缝的方法，具体做法是沿裂缝凿一条深槽，然后在槽内嵌补各种粘结材料，如水泥砂浆、环氧砂浆、膨胀水泥砂浆、环氧树脂硅、沥青及各种化学补强剂等。4．表面喷涂法，喷浆修补是一种在经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密实而且粘度高的水泥砂浆保护层，来封闭裂缝的修补方法。喷浆前，需要把结构表面的剥离部分除去，再用水冲洗清洁，并在开始喷浆之前把基层湿润，然后再开始喷浆。

5．粘结钢板封闭法,当钢筋硂构件产生主拉应力裂缝时，可对裂缝先进行处理之后，再在裂缝处粘结钢板，并用膨胀螺栓对钢板加压。钢板粘结方向应和裂缝方向垂直。

（二）桥梁加固增强技术

本文以最常见的桥梁结构形式的上部结构及其常见的加固方法进行说明。

梁式桥上部结构加固增强技术主要有加大截面加固法、外部粘贴加固法、外部预应力加固法、改变结构体系加固法、增设纵梁加固法。

加大截面加固法采用增大构件的截面面积，根据荷载大小和净空条件不同，可分为以加大截面面积为主和加配钢筋为主两种加固方案。

外部粘贴加固法系用型钢、玻璃钢等材料通过环氧树脂等粘合剂粘贴在结构外部，以提高结构承载能力的一种方法。适用于构件尺寸受限制但又必须大幅度提高结构承载能力的场合，必须保证粘和剂的质量

外部预应力加固法指运用预应力原理，在增设的构件或原有构件上施加一定初始应力的一种加固方法。采用对受拉区施加预加压力，可以抵消部分自重应力，起到卸载、减小跨中挠度、减小裂缝宽度或闭合裂缝的作用。

改变结构体系加固法通过增设支撑或桥墩，把简支变为连续、在梁下增设如钢架等加劲梁或叠合梁，以减小梁内控制截面峰值弯矩，提高承载能力的一种加固方法。

增设纵梁加固法在桥梁墩、台基础稳定，并具有足够承载能力的情况下，可采用增设承载能力高和刚度大的新纵梁，这些新梁与旧梁连接在一起共同受力。由于应运中的车辆荷载在新增主梁后的桥梁结构中重新分布，使原梁中所受荷载得以减少，加固后的桥梁承载能力和刚度得以提高。当增设的纵梁位于主梁的一侧或两侧时，兼有拓宽的作用。此法适用于梁体结构基础完好，而承载能力不能满足要求的场合。

篇2

完全组合梁的剪力连接件设计

圆柱头焊钉连接件。圆柱头焊钉连接件是完全组合梁最常用的剪力连接件。其在剪切方向上的力学性能具有各向同性，密布时可有效限制钢与混凝土之间的相对滑移；圆柱头焊钉的头部埋入混凝土中，可起到抗拉拔的作用，防止混凝土板掀起[1]。上海浦东内环高架的一座跨线桥采用了钢板梁与混凝土板结合的组合梁桥形式，其剪力连接件采用了密布的焊钉，如图2所示，实桥施工阶段测试显示梁端钢混相对滑移量很小[2]。美国ArthurRavenelJr桥为钢与混凝土组合梁斜拉桥，索梁锚固区采用了锚拉板结构，剪力连接件也采用了密布的焊钉，索梁锚固区焊钉布置如图3所示。根据同类结构的有限元仿真计算分析结果[3]显示：由于索力会引起锚固区局部钢梁相对于混凝土板较强的滑移趋势，因此在该处设置密集、直径较大的焊钉连接件时，将导致锚固区结合部焊钉受到的剪力很不均匀，锚固区附近的焊钉剪力常常过大，不易满足规范要求，其他区域的焊钉剪力较小而不能充分发挥作用，锚固区附近的混凝土也因为焊钉剪力集中而引起局部较大的拉应力。

开孔钢板连接件。开孔钢板连接件主要通过钢板圆孔中混凝土的抗剪能力将钢与混凝土组合为整体，如图4所示。沿主梁纵向连续布置开孔钢板连接件，可提供较大的结合面抗剪刚度与抗剪承载力。日本北陆新干线铁路上的连续梁桥，采用钢管混凝土构件作为主梁，在负弯矩区设置开孔钢板连接件，在正弯矩区设置焊钉连接件，在不同位置的钢管中分别填充气泡混凝土及其轻骨料混凝土，并在桥面板负弯矩区使用钢纤维混凝土[1]，如图5所示。开孔钢板连接件存在的一个问题是其设置将削弱混凝土板纵向截面积，对桥面板横向受力会产生一定影响，设计时宜加以考虑。

复合粘结层连接件。瑞士的Lebet教授等[4]通过试验研究了一种粘结作用很强的新型钢混结合方式，即在结合面上设置了带刻痕的钢板并涂装复合材料粘结层，以使钢混间形成很强的粘结作用，如图6所示。试验显示，这种结合形式受力前期钢混结合面抗滑移能力很大，一旦结合面进入塑性后，抗滑移能力下降很快，但后期仍能依靠残余的粘结摩擦等因素抵抗一定量的结合面剪力，具有较好的后期延性。

部分组合梁的剪力连接件设计

2.1部分组合梁的设计新理念。在满足钢-混凝土结合面抗剪承载力要求的前提下，适当减小结合面抗剪刚度，允许其发生适量的相对滑移，即将组合梁设计为部分组合梁，使各剪力连接件剪力分布更加均匀，是改善钢与混凝土组合梁受力性能的设计理念之一。通过合理改进剪力连接件的构造，设计开发一种抗剪承载力较大、抗剪刚度较小、施工简易的新型柔性连接件，是上述理念付诸实践的一个研究方向。

2.2刚度时变型连接件。日本学者北川幸二等人[5-7]曾研究了根部包裹树脂的刚度时变型焊钉并应用于多座组合梁桥，如图7所示。当混凝土板早期收缩发展迅速时，其树脂的硬度较低，此时该焊钉的抗剪刚度较小，混凝土板前期可以较自由地伸缩变形，约束应力相对较小，且预应力施加效率较高，一定程度上降低了混凝土板受拉开裂的风险。当后期荷载施加后，树脂已经变硬，此时该焊钉的抗剪刚度提升，滑移将会被控制在较小的范围内。对直径为19mm、高度为110mm、外包树脂高度为70mm、外包树脂厚度为8mm的树脂硬化前、硬化后以及普通焊钉的三组焊钉试件进行了推出试验，图8所示为试验所得的剪力-滑移曲线，可见：对于硬化前的试件，加载前期抗剪刚度较普通焊钉试件小，加载后期抗剪刚度明显较前期提升，且抗剪极限承载力与普通焊钉抗剪极限承载力接近；对于硬化后试件，加载全程中抗剪刚度的发展同普通焊钉类似，且抗剪极限承载力与普通焊钉抗剪极限承载力接近。

外包橡胶柔性焊钉连接件。实桥焊钉往往密布，对于刚度时变型焊钉连接件，逐一包裹塑性的树脂是较为繁琐的工作，钢筋的布置也易引起树脂的破坏，树脂在混凝土内的硬化时间会对工期产生影响。袁明等[8]提出了外包橡胶套管的柔性焊钉连接件的设计理念。外包橡胶柔性焊钉连接件是一种在根部安装了橡胶套管的结构工程用焊钉抗剪连接件，其焊钉采用标准的电弧螺柱焊用圆柱头焊钉，橡胶套管采用低硬度、耐久性好的天然橡胶制成，如图9所示。其施工较刚度时变型焊钉连接件方便，且同样能达到抗剪刚度较同规格焊钉小、抗剪抗剪极限承载力与普通焊钉抗剪极限承载力接近的效果[3]。

非组合梁的剪力连接件设计

设计中通常认为简单叠合起来的梁结构的极限承载力等于混凝土板与钢梁各自极限承载力的较小值，梁的强度不会因为叠合而得到提高。实际按照非组合梁设计的结构中，由于正常使用的需要，常常会在钢混交界面的钢板上布置一定数量的柔性连接件，例如图10所示的钢筋连接件。如果想进一步提升钢板与混凝土的粘结效果，还可以在钢板上铺洒环氧树脂和硅砂。

结语

篇3

中央数据库部署在北京数据中心，采用Ora-cle/SqlServer群集，具体随方案选择而定。入库方式:通过人工或网络传输的方式获取数据库备份，经过导入程序入库;中央数据库存储项目的历史数据，其存储数据量比现场数据库要高出1～2个数量级。中央数据库要支持快速的数据查询、文件导入导出和Web访问，主要功能如下:将经过处理的实时数据写入现场数据库;支持数据的历史回放和离线分析;支持历史海量数据库的实时备份、清除和异地恢复;提供与评估软件平台的文件导出和数据接口;支持数据的后期操作和查询、编辑、更改［3］。各模块功能见表1，整体结构设计见图2。

1．2现场数据库

现场数据库针对具体项目，部署在现场监控中心，存储的是处理后的实时数据，要求定期备份、删除、异地恢复、更新。实时数据的特点是数据量大，数据入库较快。在设计现场数据库的时候，主要考虑如下:各个监测类型原始数据互不干扰;数据写入要求实时，考虑拥堵策略和故障恢复策略;灵活配置监测项、监测点的数据存储库表结构［4］;一定时期的历史数据在线回放和分析;单一监测类型数据存储(由于处理系统需要在较长时间内持续对采集数据进行处理，即使一种设备，持续累计多天的时候，数据量也会非常大，需要考虑以何种方式对多天数据进行组织)。现场数据库配置版本为SQLServer数据库。

1．3结构特征值数据库

本数据库主要存储桥梁结构采集数据的特征值，包括结构应变、加速度、索力等原始数据的最大值、最小值、平均值及方差等，特点是数据量相对较小，但数据计算频繁，使用频率较高。此数据库数据量小但关系较复杂，由于其入库频率相对于原始数据来说比较低，故采用较为简单的单库表结构。特征数据库配置版本为SQLServer数据库。

2海量数据库详细设计优化方案

2．1高速大容量数据存储与管理

通过对系统的总体评估，拟采用以下措施解决系统中大数据量的存储与管理问题。通过使用OracleRAC(集群)模式加强底层数据库的处理性能;使用存储过程的方式来进一步加强数据库的交互性能;定期进行数据备份与清理，避免存储过多的低使用率数据(比如，数据库一般可以保持6个月到1年的数据，其它数据通过磁带库等存储介质将数据备份转移，减轻数据库的处理压力);对海量数据进行分区操作(例如针对按年份存取的数据，我们按年进行分区，不同的数据库有不同的分区方式，而不同的文件组存于不同的磁盘分区下，这样将数据分散开，减小磁盘I/O，减小了系统负荷，而且还可以将日志、索引存放于不同的分区下);建立广泛的索引［5］。对大表建立索引，例如针对大表的分组、排序等字段，都要建立相应索引，一般还可以建立复合索引。当插入表时，首先删除索引，插入完毕，建立索引，并实施聚合操作，聚合完成后，再次插入前还是删除索引。要注意索引使用的时机，索引的填充因子和聚集、非聚集索引都要考虑。在对海量数据进行查询处理过程中，查询的SQL语句的性能对查询效率的影响是非常大的［6］。在对SQL语句的编写过程中，例如减少关联，少用或不用游标，设计好高效的数据库表结构等都十分必要。

2．2数据库优化设计

桥梁结构桥梁索力数据量较大，由于实时数据处理系统平时的主要操作是桥梁索力的插入及数据查询，对数据的实时性及可恢复性要求不高，并不要求绝对的精度，允许一定的数据损失，对数据库的一致性、并发性及事物的隔离性要求不高，但对于大数据的吞吐量要求较高，故可将其定位为针对插入操作的OLTP系统及部分的OLAP系统［7］。所以考虑降低数据库的隔离级别和并发一致性控制以提高数据库性能，优先满足海量数据插入的吞吐量要求。Oracle版本的数据库优化设计如表2所示。

篇4

2我国现代桥梁结构设计的注意事项

2.1对于结构的耐久性问题要重视

在我国的桥梁建设过程中，很多时候都缺少建设前期所需要准备、视察及考证等工作，这是一大问题。周围的环境会在很大程度上影响到桥梁的建设和使用，不仅包括由于车辆超载而出现的疲劳情况，还包括桥梁结构本身的老化和损伤。我国从上世纪九十年代有些研究者就针对桥梁结构的耐久性进行了研究，但多集中在桥梁的材料及统计等方面，而对桥梁结构及设计的研究却是忽视的，还缺少以设计及施工人员为出发点改善桥梁的耐久性。设计人员所关注结构的计算方法比较多，而容易忽视总体构造的设计和一些细节处的把握。结构耐久性的设计应该有别于其他普通的结构设计，就现阶段而言，我国桥梁结构的耐久性研究应转变为定量分析而不是传统的定性分析。诸多研究实践表明一座桥梁是否能够安全使用，结构的耐久性发挥了很大的作用，经济性也包含在其中。

2.2充分重视桥梁的超载问题

超载会造成桥梁疲劳应力幅度加大、损伤加剧，严重的情况下还可能引发结构破坏事故。桥梁的超载不仅会引发疲劳问题，还可能造成桥梁内部损伤难以及时恢复，进而使得桥梁在正常荷载下的工作状态产生一定的变化，将威胁到桥梁的安全性和耐久性。所以设计人员应加强分析超载所带来的严重后果，最大限度的加强桥梁的稳定性。

2.3重视对疲劳损伤的研究

动荷载是桥梁结构所承受的车辆荷载和风荷载的主要方面，其会在结构内产生循环变化的应力，除了会引起结构的振动外，结构的累积疲劳损伤也是不可忽视的方面。在桥梁建设中所使用的材料实际上均匀性和连续性都不是很理想，诸多微小的缺陷夹杂其中，在循环荷载作用下，它们会不断发展、合并进而形成损伤，最终形成宏观裂纹。一旦宏观裂纹没有得到很好地控制，就会产生材料、结构的脆性断裂。疲劳损伤在初始阶段被察觉的可能性比较小，所产生的严重后果却是毁灭性的。所以应该加强疲劳损伤的研究工作。

2.4积极借鉴国外的经验和成果

我国桥梁设计中存在结构使用性能差、耐久性和安全性差等诸多问题，这和现阶段我国的施工质量和管理水平不高是分不开的，但问题已然存在，并且在短时间无法得到有效解决，设计人员对此问题要有一个清醒的认识，在设计时对上述问题充分考虑到，运用恰当的设计方法、恰当的安全系数使桥梁的使用性能达到要求的标准，这才是设计的关键。尤其是桥梁的耐久性和安全性问题与结构体系、使用材料选择不合理、结构细节处理不当有着千丝万缕的联系。针对我国设计中存在的问题应积极借鉴国外的有益经验，PBD就是其中之一。PBD即为性能设计，涵盖了结构设计的众多方面，如变形、裂缝、振动、耐久性等。PBD研究不仅保证了桥梁结构在使用中的安全性，还具有很多优良的使用性能，这其中包括寿命和耐久性、耐疲劳性、美观等。对此，我国应该积极借鉴其优良方面的性能，并结合我国桥梁设计的实际和使用过程中的具体情况来最终寻找适合我国的设计。

3对我国现代桥梁结构设计的建议

总而言之，我们在对桥梁结构的耐久性、疲劳损伤以及桥梁超载问题进行必要研究的同时，还可以把研究面放得更宽一些，诸如结构系统的可靠度、模糊随机可靠度等，这样做的目的都是为了加强桥梁结构设计的使用性、安全性及耐久性。下面就选择几个方面就行分析，希望为研究人士提供参考。

3.1结构系统的可靠度分析

结构系统可靠度分析其实不是一项容易的研究课题，具有一定的复杂性，近年来不少研究者对其从不同方面进行了研究，并且取得了一定的研究成果。例如利用系统系数，主要针对结构各种破坏水平所对应的极限状态不同，计算系统可靠度并进行结构设计的方法；利用蒙特卡洛法应用重要抽样技术最终将结构系统的可靠度计算出来。另外还有研究者对系统可靠度界限进行深入的研究。总而言之，在进行系统可靠度的研究上难度系数比较大，内容也包罗万象。在研究上还是有一定的上升空间的。

3.2在役结构的可靠性评估与维修决策问题

对在役建筑结构的可靠性评估与维修决策正成为建筑结构学的边缘学科，它既包括结构力学、断裂力学、建筑材料科学、工程地质学等比较基础的理论，还离不开施工技术、检验手段、建筑物的维修使用状况等方面的内容。值得注意的一个方面是对于在役结构的可靠性评估的研究，经典的结构可靠性理论也可在此过程中得到更为广泛、更有深度的进步和发展。

3.3模糊随机可靠度的研究

模糊随机可靠度理论研究作为工程结构广义可靠度理论研究的重要内容，在不断健全的模糊数学理论与方法的推动下，会得到不断的完善和发展。

篇5

在道路桥梁设计中，往往考虑桥梁本身的强度，却忽略了耐久性；对耐受强度重视，却忽视适用极限情况；关注桥梁的结构布局合理性，却忽视桥梁的检测和维护，这样形成的结构就存在不同程度的安全隐患和缺点。在传统的桥梁设计中，具体的步骤是：第一要根据基本经验确定初步的设计方案，这里面涉及选取的材料、结构布局、制造工艺及布局大小等问题；第二要对结构进行分析研究；第三就是要采用力学分析方法，研究设计结构的可行性，并根据实际情况改正。对于这种设计流程，只能针对设计方案的可行性及安全系数进行确定，而不能最大化优化设计方案，无法实现桥梁设计对日益复杂的需求的满足，所以，结构化设计成为关键环节。

2道路桥梁结构化设计应该坚持的原则

2.1科学性原则

在道路桥梁结构化设计中，应该合理选择道路桥梁结构，注意横截面与道路桥梁结构配置，做到更为科学和有效，在合理调整道路桥梁结构位置，优化道路桥梁结构内力分布的基础上，使道路桥梁结构的重量降低，实现道路桥梁结构的科学化。

2.2简约化原则

在道路桥梁结构化设计中确保道路桥梁结构的简约化，尽量通过简化的路径做到道路桥梁结构力的直接、简单传递，达到道路桥梁结构能够平衡地分散外部负荷，对于确保道路桥梁结构自重，提高道路桥梁结构强度，节约道路桥梁结构施工材料，提升道路桥梁结构施工效率有着重要的价值。

2.3连续性原则

当前，道路桥梁结构出现了自身重量越来越高、负荷越来越大的趋势，这需要在道路桥梁结构化设计中实现结构的连续性和一体性，以此来确保道路桥梁结构在受力的情况下，扩大有效的受力面积，缩短道路桥梁受力传递的路径，在优化结构、降低材料使用的基础上，提高道路桥梁结构的稳定性、连续性。

2.4统合性原则

在道路桥梁结构化设计中要统和材料、结构两个重要的部分，在材料部分中应该考虑不同材料在道路桥梁结构中的不同部位与不同性质，要做到在优化结构的同时科学设计材料应用。同时，应该利用不同结构、不同形状受力和功能的特点，统和道路桥梁结构达到稳定、重量、受力等结构特性目标。

2.5整体性原则

道路桥梁结构设计中要利用结构化设计的优势，突出道路桥梁结构的整体性，特别要求做好过载和特殊情况确保道路桥梁结构整体性和安全性的设计，通过提高承重力，整体效果，使道路桥梁结构的总体用料得到节约，在确保道路桥梁施工质量的同时，降低道路桥梁结构的建设成本。

3道路桥梁结构化设计应用的要点

3.1道路桥梁防水结构设计的应用

一方面，在道路桥梁防水结构的设计中，应该确保道路桥梁路面的物理性质，通过材料和工艺的控制设计保障材料的黏结性，做到路面不起皮，混凝土不脱落。另一方面，在道路桥梁防水结构的设计中要注意路面的平整性，通过严格设计混凝土施工，将路面和混凝土铺成一个整体，以确保防水的平整。此外，在道路桥梁防水结构的设计中应该确保结构的整体性，要选用延展性好、抗拉力强的材料作为基础，通过合理的工艺实现防水结构的整体性。最后，规范排水管线、集水管道的设计，要通过严格的规范来确保排水设施安装过程，避免出现对道路桥梁结构和混凝土部位出现的渗透、腐蚀，以此来确保道路桥梁结构的强度与安全。

3.2道路桥梁混凝土项目设计的应用

一方面，道路桥梁结构设计中要重视混凝土中钢筋的保护层厚度，应该根据道路桥梁结构的需要和混凝土施工规范，明确确定道路桥梁混凝土钢筋的保护层厚度，通过保护层来确保钢筋的结构功能和作用，进而实现道路桥梁结构的安全。另一方面，道路桥梁结构设计中应该重视混凝土的耐久性，要在设计中规划好混凝土材料的配比，特别是：水灰比例、水泥使用量、强度级别等，以确保道路桥梁结构的稳定与安全。

最后，道路桥梁结构设计要加强增强构造配筋设计，要通过规范配筋的数量、形式和结构增强混凝土结构的抗裂缝能力，确保道路桥梁结构符合实际与使用的需要。

篇6

桥梁结构种类多式多样，不同的桥梁采用不同的施工技术方案，所需要的临时结构的种类也不尽相同，临时结构存在的每一个安全隐患都将影响到整个桥梁施工的安全效果[1]。目前我国没有专门针对桥梁施工临时结构的设计规范，常用的临时结构的设计，大都由施工单位来完成，针对临时结构的设计，还有一些问题需要进一步探讨，对这些问题进行更好的研究与探讨，能够更好的避免桥梁事故的发生。

1桥梁施工临时结构设计采用的规范

现行的国家标准和行业标准中均无专门的临时性的设计规范，仅有部分条款散落在设计、施工规范中，使得临时结构的设计缺乏系统的依据。目前常用的《公路桥涵施工技术规范》仅对模板、支架做了比较详细的规定，但对钢围堰的规定相对较少。2015年新版的《公路钢结构桥梁设计规范》也主要是针对永久桥梁结构而言，相比之前的《公路钢结构与木结构设计规范》去除了对临时钢结构设计的规定。相对于桥梁而言，建筑施工采用的临时结构规定要稍微完善，2010年《施工现场临时建筑物技术规范》，2013年了《建筑施工临时支撑结构技术规范》。

2桥梁施工临时结构的设计方法

众所周知，对于永久结构的设计方法有容许应力法、破损阶段法、极限状态法和概率极限状态法几种。对于桥梁施工临时结构，采用的是容许应力法，并且对于模板和支架的设计规定了设计计算时的荷载组合，对于建筑施工临时结构，2011版的《混凝土结构工程施工规范》则明确规定模板及支架的设计采用以概率理论为基础，以分项系数表达的极限状态设计方法。

3施工荷载的取值

目前所采用的施工荷载的取值大多都采用的都是永久结构的取值，对于永久荷载而言，临时结构的取值可以参考永久结构的取值方法，但是对于可变荷载，尤其是施工期的环境荷载，例如施工期的风载、水流力及波浪力存在着极大的不确定性，极易造成施工阶段的工程事故，因此为了保证临时结构的设计安全，必须结合现场的实际情况进行施工荷载的取值，笔者认为对于施工期变化比较大的环境荷载，例如施工期的风载、水流力及波浪力等，在不确定性很大的情况下，还是应该多增加施工期环境测试，对施工现场的风速、水速及波浪等情况进行持续的跟踪，确定出最不利荷载。

4施工工况与荷载组合

在桥梁的施工过程中，要根据具体的施工方案对临时结构进行工况分析，确定临时结构在每一工况受到的施工荷载并进行荷载组合，使临时结构在各工况下的强度、刚度及稳定性满足要求[2]。对此，《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T-2011）对于模板与支架设计计算的荷载组合已有比较详细的规定，如表1所示。表1模板、支架设计计算的荷载组合[3]和模板与支架相比，施工采用的挂篮、围堰则没有如此比较详细的规定。挂篮型式很多，构造上也有很大不同。施工时选用哪种型式的挂篮要根据具体情况而定。根据挂篮施工的主要步骤、受力状态，经常可以将挂篮分为空载、行走和浇筑混凝土三种施工工况。在桥梁的深水围堰中，钢围堰应用的比较多，工况也比较复杂。钢围堰的的施工工况大体可以分为4个阶段：吊箱下放阶段、混凝土封底阶段、抽水阶段和浇筑承台混凝土阶段。对于不同的施工工况，对应着哪些荷载，笔者认为规范对此进行很好的完善可以有利于施工临时结构的设计，从而保证施工的安全。

5安全系数的取值

对于临时结构设计的安全系数，2013年了《建筑施工临时支撑结构技术规范》直接采用的永久结构设计的安全系数。对于桥梁施工所采用的临时结构，规范对于缆索吊装系统中各种索的钢丝绳和锚碇安全系数做了比较详细的规定；对于挂篮在行走时的安全系数、自锚固系数和限位系统的安全系数做了规定。相比挂篮和缆索吊，围堰还有待继续完善。

6建议

6.1目前桥梁施工临时结构设计中主要用到的是容许应力法，但是对于施工荷载的调查和统计还甚少，建议相关部门增加施工期的风载、水流力及波浪力的调查及跟踪。6.2对于经常重复利用的临时结构的材料，例如钢结构和钢丝绳等经常利用的材料进行相关的养护和维修，建议规范增加不能重复利用的临时结构标准，进行报废。6.3对于一些重复利用的临时结构，设计时能标准化的将尽量标准化，能够节省不少经济投资。

作者:郑俊杰 向 群 单位:天津铁道职业技术学院

参考文献

篇7

Abstract: high-speed rail bridge construction is a relationship between the beneficial to the people's livelihood projects, during the construction process, safety must be full control of construction, to put one's heart and soul into serving the people, people's satisfaction with the project construction. At present, the high-speed railway in our country most of the use of continuous bridge hyperstatic structure, the bridge structure stiffness, little deformation, driving comfort, less expansion joint, stress the key section of high-speed rail continuous beam construction control including control, linear control, temperature control, work structural stability control and safety control work, this paper mainly discusses the high-speed rail construction control of continuous beam bridge and control method.

Keywords: high-speed rail continuous beam bridge construction; problem; discussion

中图分类号：TU755 文献标识码：A文章编号：

1、引言

近些年来，我国的高速铁路得到了迅速的发展，给人们的交通出行带来了极大的方便，但是，高速铁路的建设要求很高，在施工中也存在一些困难，尤其是桥梁的设计和施工，给设计人员和施工人员带来了巨大的挑战。由于悬臂结构和T型刚构的桥梁需要设置较多，容易出现“搓板”现象，因此，我国高速铁路大多使用超静定结构的连续式桥梁，这种结构的桥梁刚度大、变形小，行车平顺，伸缩缝设置较少，优势明显。本文主要针对超静定结构的连续式桥梁来探讨桥梁的施工控制方式。

2、高铁连续桥梁现场施工控制内容

高铁连续梁现场施工控制的内容包括线性的控制工作、关键截面应力的控制工作、温度控制工作、结构稳定性控制工作以及施工安全控制工作。

2.1 线性控制

线性控制是高铁连续桥梁现场施工控制工作中最为重要的内容，其具体的内容包括几何外形控制工作以及挠度变形控制工作。在桥梁施工的过程中需要严格的控制好梁体的竖向挠度变形以及桥梁的几何外形。

2.2 关键截面应力控制

为了控制好关键截面的应力，必须要在桥梁关键截面处设置好应力的观测点，对应力变化进行实时的检测，如果发现应力出现偏差，就要做好调整工作，提高桥梁结构受力的稳定性。

2.3 温度的控制

温度的控制是桥梁施工控制工作中的主要内容之一，合理的温度控制能够检测出现场气温的变化以及桥梁内部混凝土的温度变化，能够有效的防止开裂情况的出现。

2.4 稳定性的控制

高铁桥梁中有大量的高桥墩、大块度以及薄壁的箱型结构，这种结构的大量使用会降低桥梁的整体刚度，影响桥梁的稳定性，因此，必须要重视好桥梁结构稳定性的控制工作。

2.5 安全的控制

高铁桥梁施工时一项关系国计民生的大工程，在施工的过程之中，必须要全程控制好施工的安全性，做到全心全意的为人民服务，建设好人民满意的工程。

3、高铁连续桥梁现场施工控制方式

对于高铁连续桥梁的施工控制工作，需要严格的根据施工进度和施工方案来完成，从现场梁体的整个施工开始时期到最后的合拢期，控制人员都必须对整个现场梁体内部的温度和应力进行及时的观测，再根据观测数据的变化来修改理论模型，计算出下一节桥梁的预拱度，并建立好模标高来对整个施工过程进行指导。

3.1 高铁连续桥梁的施工控制方式

待整个桥梁下部结构的施工完成之后，由于实际的现场环境有一定的限制性，因此，施工单位以及设计单位必须对设计方式进行反复模拟分析，对设计方案进行优化。此外，为了更好的控制施工过程的应力，必须要对桥梁结构应力变化进行实时的检查，以便保证整个梁体结构受力的稳定性。同时，在埋设传感器时，需要考察现场钢筋网的实际情况，在测点处沿纵桥方向设置好传感器，以便对连续桥梁结构的应变值和应力进行实时的测量，此外，还要注意到导线沿腹板钢筋处的温度和应力变化情况。

3.2 高铁连续桥梁施工过程中温度与裂缝的控制措施

对于高铁连续桥梁的施工，必须要注意到温度应力的产生，如果混凝土温度应力较大，就可能导致混凝土施工完成后出现开裂的情况。对混凝土温度应力产生影响的因素十分复杂，水泥品种、施工现场环境、混凝土浇筑温度、混凝土收缩等问题均会对温度应力产生影响，因此，在浇筑混凝土的过程中，必须要对其内部温度进行实时的监控，在混凝土浇筑完成后，要做好后续的养护工作，在养护时要注意降温，防止由于温度应力的影响导致浇筑完成的混凝土出现开裂。此外，要注意到，如果浇筑作业在冬季或者晚上气温较低的情况下施工，混凝土很容易出现不均匀的温度变化，进而出现裂缝，因此，在浇筑完成后，要在混凝土表面进行保温处理，在其表面加盖干草、棉絮等，防止由于温差的因素而发生裂缝。

3.3 高铁连续桥梁配筋的设置

据国内外的研究调查结果表明，当混凝土由于内外温差的影响出现收缩时，并不会导致钢筋出现收缩，但是在钢筋与混凝土之间也必然会出现收缩的应力，由于混凝土材料具有非均匀性的特征，在混凝土出现收缩时，内部的各个质点也会出现非均匀性受力情况，也会出现一些集中的应力点，在受力的增加下，就会发生局部变形，如果发生变形，那么就会出现地方裂缝。为了防止该种裂缝的产生，必须在应力集中点的位置合理的配置钢筋，减少混凝土的受力，提高混凝土的抗拉性能。

参考文献：

[1]周雄.沪杭高铁连续梁桥施工控制若干问题研究[期刊论文],武汉理工大学,2011,05(01)

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0.前言

公路桥梁养护是保证车辆高速、安全、舒适行驶的不可缺少的经常性工作。做好现有公路桥梁的养护和改造是各级公路桥梁管理机构的首要任务。论文参考网。公路桥梁养护的目的和基本任务包括下列内容:经常保持公路桥梁及其设施的完好状态,及时修复损坏部分,保障行车安全、舒适、畅通。采取正确的技术措施,提高养护工作质量,延长公路桥梁的使用年限。防治结合,治理公路桥梁存在的病害和隐患,逐步提高公路桥梁的抗灾能力。对原有技术标准过低的路段和构造物以及沿线设施进行分期改善和增建,逐步提高公路桥梁的使用质量和服务水平。

1.公路桥梁的病害及养护

1.1桥梁裂缝的病害及养护

1.1.1桥梁的裂缝的病害

对于钢筋混凝土桥,由于混凝土本身抗拉强度很小,初拉应力可能引起混凝土产生细小裂缝,不过肉眼较难发现,当运营初期梁承受活荷载时,裂缝使有所发展。实际上,由于钢筋混凝土结构今的受拉钢筋的应该大大超过混凝土的极限拉伸应变, 所以不可避免地会发生裂缝。

在初拉应力和弯曲应力作用下, 混凝土的裂缝对梁的强度影响不大。按耐久性要求,如果裂缝细小(<0.2mm),则暴露于大气中的梁中的钢筋不致锈蚀、即使裂缝达到或略超过允许值(0.2mm),只要已趋稳定,对梁的强度也不会有明显的影响,对行车不必采用特别的限制。但当裂缝发展较多且宽度较大时,梁的刚度会于降,钢筋易受有害介质的侵蚀,结构物的寿命就会缩短。因此,对于那些不断发展的裂缝,要特别注意观察。对于连续梁、拱等超静定结构,必须注意因基础不均匀下沉所造成的裂缝的发展。如下沉不止,则可能导致结构物破坏。论文参考网。另外,预应力混凝土的箱梁,由于昼夜温差过大,也可能引起裂缝的产生。

1.1.2裂缝的维修与加固措施

①对钢筋混凝土桥的构件,应该特别注意观察其受拉区的裂缝。对未超过允许值的裂缝,为预防其受大气因素影响,一般可采用涂刷水玻璃或环氧树脂的办法,对裂缝进行封闭处理;当裂缝大于允许值时,一般采用空压式的方法来灌注外氧树脂填充裂缝; 当裂缝大于0.4-0.5mm时,应将裂缝凿开、刷净,然后建模补以环氧砂浆或高强度等级的水泥砂浆,如果体积较大,可用小石子混凝土予以补强;如果裂缝大大超过允许值,则应采取加固或更换构件的办法来解决。但应查

明原出并通过计算来确定。②对砖、石、混凝土拱桥的裂缝,可以采取上述措施处治:勾缝处理;当拱桥的纵向裂缝超过允许值时,一般采用跨中、1/4 处和拱脚附近各设一道横向钢板来加固, 或在上述位置加设五道横向预应力拉杆以防止裂缝发展;拱桥的砌体结合不好或受力不均,填土松散,基础沉降等发生的较深裂缝,要采用压注水泥砂浆进行修补,或做镶面石或设置混凝土帮面、帮圈来加固,严重部位必须进行翻修、石拱桥灰缝如有脱落,如风化剥落,可喷注每层厚为1.0-3.0 cm 的10号以上水泥砂浆,分2-3 层喷注,每隔一至两日喷—层,必要时,可加布一层钢丝网;当裂缝已贯穿墩台,可用钢筋混凝土围带或钢箍进行加固。

2.水泥混凝土路面的病害及养护

水泥混凝土路面在行车荷载与自然因素作用下,会因混凝土板、接缝、基层、土基的缺陷产生各种类型的损坏,其中既有设计的原因,也有施工质量的问题,以及人为的、外界的因素,也可能是各种因素相互影响造成。水泥混凝土路面在养护良好的条件下,其使用年限要比其他路面长,但一旦开始损坏,则会引起破损的迅速发展。因此,必须做好预防性、经常性的养护, 通过日常的观察, 及早发现缺陷, 查明原因,及时采取相应的处治措施,使路面保持完好的状态。

①水泥混凝土路面养护丁作必须贯彻“预防为主、防治结合”的方针。根据路面实际情况和具体条件,以及水文、地质、气候、交通和出路等级等情况,采取预防性、经常性的保养等相应修补措施,对于较大范围路面修理,应安排大、小修或专项工程,使路面处于良好的技术状况。②水泥混凝土路面应以机械养护为主,并积极采用新技术、新材料、新工艺。③水泥混凝土路面养护必须贯彻安全生产的方针,其安全技术、劳动保护等必须符合有关规定,做到安全生产,文明施工,保护环境。

3. 公路桥梁养护带来的思考

3.1公路桥梁养护大、中修和改造工程原则上由公路桥梁管养单位组织实施, 公路桥梁改建的组织实施按现行基本建设程序和规定执行。

对技术状况为一、二类的桥梁应加强小修保养,防止出现明显病害。对技术状况为三类的桥梁应及时进行中修,防止病害加快扩展,影响桥梁安全运营。对技术状况为四类桥梁应及时采取管理措施,对技术状况为五类的桥梁应及时封闭交通,保证安全,并依据桥梁特殊检查结果和技术论证分析,安排大修、改造或改建。对荷载等级、抗灾能力、安全防护标准等技术指标低于所在公路技术标准的桥梁,应有计划地进行技术改造。对宽度不能满足所在线路技术标准要求且影响通行安全的桥梁,应有计划的进行加宽改造。论文参考网。对已有的桥梁防船舶碰撞设施应加强维护。

3.2公路桥梁管养单位应采取有效措施,加强公路桥梁养护工程的施工管理。

对需要封闭交通或长时间占用行车道施工的公路桥梁养护工程,除紧急情况外应在项目开工前15 日,相关信息并办理施工许可。干线公路上的断交施工信息应及时报省级桥梁监管单位备案,高速公路、国道上的断交施工信息由省级桥梁监管单位及时按规定报交通运输部备案。桥梁养护工程施工必须建立健全安全管理制度,落实安全分管领导和责任人; 施工单位应按照《公路养护安全作业规程》相关规定,做好施工现场标化建设,合理布设施工作业区,设置标志和安全防护设施,保证施工车辆、人员和过往车辆的安全,必要时还应协助有关部门做好交通疏导工作。公跨铁桥梁养护工程动工以前,应与铁路部门取得联系,确保安全。

参考文献

[1]陈明宪，方志.纤维增强复合材料在土木工程中的应用研究[A].第十六届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C],2004.

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随着我国公路事业的不断发展，大跨径桥梁、高架桥、立交桥的大量兴建，桥梁结构防水技术的使用越来越广泛，但桥梁漏水对桥梁结构腐蚀十分严重，影响桥梁的使用寿命。由于不少桥梁不做防水或防水不力造成桥面渗水、钢筋锈蚀、铺装层剥落、碱骨料反应、钢筋锈蚀而引起的混凝土胀裂等严重的损坏问题，极大地影响了桥梁结构的耐久性和正常使用寿命，以及行车的舒适性和安全性。

我国现行规定，桥梁钢筋混凝土桥桥面是否另设防水层，视桥梁结构的型式而定：“桥面系产生负弯矩(悬臂梁、连续梁、刚架，及连续板和大挑臂板等)，桥面顶面产生拉应力，则全桥面(包括车行道和人行道部分)均须设置柔性水层；若上部构造为双向预应力混凝土结构，在设计荷载下，主梁上缘及桥面板上缘(纵、横向)不产生拉应力，则可只设铺装，不另设防水层。规定具有钢筋混凝土桥面的钢梁，全桥面应设置柔性防水层，柔性防水层可用饱浸沥青料的卷材，以3~4层沥青料逐层粘贴构成”。

一般来讲柔性铺装的桥梁防水主要采用柔性铺装卷材类和涂料类防水材料；刚性铺装采用涂料类和防水砂浆，以及钢筋防腐防水等工艺。在实际工程应用中尤以柔性铺装卷材类和防水涂料类居多。

1.柔性铺装(沥青砼)防水卷材类的选材和工程应用

1.1主要评价指标

对于桥面柔性铺装防水材料的使用性能，其主要评价指标是抗剪性能和低温抗裂性。

（1）抗剪性能。防水层一般铺设在铺装层与桥面板之间，要承受车辆行驶时所产生的垂直压力和水平方向的剪力，其间必须具有足够的剪切强度，特别是在夏季高温状态下。

（2）低温抗裂性能。桥面铺装层一般主要承受压应力，但在连续梁桥等具有负弯矩的桥梁结构中，对防水材料及桥面铺装层要求应有一定的抗裂性，特别是一般防水材料在低温状态下具有脆性，更容易开裂，为此对防水材料的低温抗裂性提出较高的要求。

1.2防水卷材的技术指标

不少桥梁选用聚合物改性沥青防水卷材，使用效果良好，其性能与适用环境如下：

（1）适用于温度为-45~80℃的环境(热熔法施工应满足130℃的环境要求)。

（2）符合厚3~4 mm卷材防水层的主要技术性能。

卷材防水层应采用热熔法施工，其施工速度快，适用于工期紧的桥梁工程。由于有的桥面铺装基面的平整度较差，粘结率不能满足要求，易形成空鼓及搭接部位粘结质量不易保证，应予以充分注意。

1.3卷材防水层的设计、施工要求

（1）卷材防水层应选用抗菌性的橡胶、塑料和沥青等类卷材。

（2）对使用冷涂作业的卷材，应规定选用的相应粘结剂，确保其粘结强度。

（3）卷材防水层铺贴在整体浇筑施工的桥梁混凝土结构基面时，应防止防水层产生空鼓。

（4）细部构造要求

①桥梁机动车桥面与检修(人行)步道应设置防水层。

②在预制安装主梁的纵向缝、横向缝顶处设置加强防水层时，其缝宽两侧各在5~10 cm范围内不粘贴，以确保结构变形时，防水层有足够的变形量。

③钢筋砼预制梁安装后，桥面板间或主梁间出现“错台儿”，应在“错台儿”处用水泥砂浆抹成缓坡处理。

④应避免桥面泄水管口处雨水溢至桥面板结构层内,卷材应按剪切受力处理。

2.刚性铺装(水泥砼)涂料防水材料的选材和应用

2.1桥梁涂料防水材料的技术指标及特点

（1）阳离子乳化沥青氯丁胶乳防水材料与潮湿基面结合较好，成膜较快，施工简便、无毒，对周围环境无污染，分别与砼基面、顶面的沥青混凝土面粘结好，层间粘结性强，可用于-30~80℃的环境。

（2）聚合物改性沥青桥梁防水涂料(刚性或柔性铺装)是以特殊加工的乳化沥青为基料，选用优质高分子胶乳及合成树脂为复合改性剂，经科学配方合成为耐高温达160℃的沥青砼桥面专用涂料。

（3）聚氨酯防水材料主要适用于桥面为砼铺装的桥梁，可用于-30~80℃环境中的地下建筑、屋面、管道接缝和桥梁防水。

（4）JS复合防水涂料。此复合防水涂料在我国南方的一些桥梁广泛应用。要求基面应平整、牢固、干净、无明水,但不能在0℃以下或雨中施工，否则影响成膜。

2.2涂料防水层设计、施工要求

（1）应选用易在潮湿基面作业的湿固型涂料，如乳化沥青、阳离子氯丁胶乳化沥青等亲水性涂料。论文格式。

（2）选用延伸性好的防水涂料。

（3）选用的涂料层与层间应分别与桥面板和顶层粘结可靠。为增强防水效果,涂料应与玻璃丝布、土工布等纤维材料复合使用。涂料防水层的基面必须平整、清洁、无浮浆,基面应保持干燥。

（4）桥梁防水的细部构造。论文格式。桥梁机动车道桥面防水层应设置在混凝土找平层顶,检修(人行)步道防水层应设置在混凝土找平层下(也可设在找平层顶)，在防护栏杆(道牙)、地袱侧顶用107水泥砂浆聚氨脂胶泥封严。

（5）防水涂料间玻璃丝布的技术规定为：玻璃丝布宜用中碱平纹玻璃纤维布；断裂强度要求经向不小于450 N，纬向不小于250 N；密度，经12根/cm，纬10~11根/cm；厚度,0.12~0.13 mm。

3.桥梁防水对策

3.1桥梁防水一般规定

（1）钢筋混凝土桥面板与铺装层之间应设置有效的防水和防溶解盐的不透水层，以避免发生水侵害锈蚀钢筋。

桥面板防水层顶可采用水泥混凝土或沥青混凝土桥面铺装层。

桥梁为承受振动荷载结构时，桥面防水层应采用柔性的涂料与卷材防水材料，涂料与卷材相比，应选用涂料防水层为最佳。

（2）水泥混凝土作铺装层时，厚度为1.5mm，沥青混凝土作铺装层时，厚度为2 mm，当桥梁纵向坡大于1.8%时，防水层厚度应适当减薄。

（3）混凝土桥面铺装时,保护层应抹425号以上硅酸盐水泥砂浆,厚0.8 mm,为使保护层与防水层间粘结,须在防水层顶撤均匀小豆石。

桥面防水层施工中,应对防水材料及施工工艺进行必要的抽检工作。

3.2桥面排水

桥梁桥面排水系是由桥面边沟排水和桥面泄水孔设备组成。桥梁行车道桥面排水是按不同类型桥面铺装设置1%~2.5%横向坡，形成边侧排水，如有人行道时，应设置向行车道倾斜1%的横向坡。桥梁较长时，桥面排水应由设置的纵向坡完成。论文格式。

泄水孔设在桥梁跨河桥上，并直接向桥下排水，跨线桥泄水孔应借助在下部结构墩柱侧面设置的落水管排至地面雨水口。

4.桥梁防水技术的发展

（1）桥梁防水技术的标准化工作将提到重要的日程，并逐步与国际接轨，国外的一些成功经验将被借鉴和采用。

（2）防水材料的研制、开发和生产将有极大的发展。科研、材料、设计、施工和管理等部门将加大合作力度，开发一批桥梁专用防水涂料将指日可待。

（3）将广泛采用塑料盲沟材代替传统的碎石盲沟。路基的防水也将提到日程上来。

（4）高性能砼(大于C60级)将在桥梁结构中广泛应用，这将提高砼的强度、耐久性、体积稳定性和工艺性，提高桥梁结构自身防水能力。

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中图分类号：TV331文献标识码： A

1引言

预应力混凝土连续刚构桥具有变形小、结构刚度好、行车平顺舒适、伸缩缝少、养护简单以及抗震能力强等优点。其与连续梁的主要区别在于柔性桥墩的作用，使结构在竖向荷载作用下基本上属于一种墩台无推力的结构，而上部结构具有连续梁桥一般特点。

预应力混凝土连续刚构桥在施工过程中，由于桥梁结构的空间位置及形状随施工的进展将不断发生变化，要经过多次的体系转换过程，若同时考虑到施工过程中的结构自重、施工荷载以及混凝土材料的收缩、徐变、施工荷载等因素的影响，将可能导致桥梁合拢困难、成桥线形与设计要求不相符、设计状态难以保证等问题。因此，必须对大跨度桥梁的施工预拱度、主梁梁体内的应力等进行严格的施工控制。施工控制是连续刚构桥修建和发展必不可少的保证措施，主要包括几何（变形控制）、应力控制、稳定控制和安全控制，其中安全控制是桥梁施工控制的重要内容，变形控制、应力控制、稳定控制的综合体现。由于结构形式不同，直接影响施工安全的因素也不一样，在施工控制中需根据实际情况，确定其安全控制重点。

本文以温福铁路客运专线田螺大桥作为工程背景，对该桥悬臂浇筑施工过程进行了应力控制研究，对施工控制理论在工程实践中的具体运用进行了详细的分析，采用大型计算软件MIDAS/CIVIL对全桥进行了仿真模拟分析，并对实测值和计算值进行比较分析。

2. 工程背景及测试方法

温福铁路客运专线田螺大桥位于云淡门海纯潮区，通航净空为120 m×24 m，主跨为(88+160+88)m预应力混凝土连续刚构。全桥立面布置见图1。

图1 田螺大桥总体布置立面图（单位：cm）

梁体采用C60混凝土，墩柱采用C45混凝土，承台和桩基采用C30混凝土。预应力钢绞线均采用《预应力混凝土钢绞线》（GB/T5224-1995），标准强度1860MPa，直径15.2mm,弹性模量Ey=1.95x105MPa的低松弛钢绞线。

3 有限元计算模型的建立

田螺大桥为三跨高墩的大跨径连续刚构梁桥梁，分析计算采用有限元综合分析程序MIDAS/CIVIL， 且桥的单元类型采用MIDAS/CIVIL中的“变截面梁单元”，由2个节点构成的，是属于“等截面或变截面平面梁单元”，具有压、剪、弯的变形刚度。为了更真实的模拟实际工程现场，在MIDAS/Civil中材料的选取时混凝土选用自定义材料，从现场及实验室的资料定义材料参数。全桥计算模型共划分155个单元，164个节点，其中上部结构123个单元，桥墩32个单元，全桥采用“自适应控制法”进行施工监控。全桥计算模型如下图2所示。田螺大桥

图2田螺大桥有限元模型

4 成桥阶段内力及应力计算结果

施工控制仿真分析，就是通过合理的模型，采取有效的结构分析方法，对桥梁的成桥线形、受力状态和施工中的线形、受力状态进行一定精确度的模拟分析的过程。现以田螺大桥的成桥状态为例，在恒载+活载组合下结构的内力及应力见图3和图4.

（1）主梁弯矩图（kN.m）

图3全桥弯矩图

（2）主梁剪力图（kN）

图4全桥剪力图

（3）主梁应力图（MPa）：

图5全桥上缘应力图

图6全桥下缘应力图

通过图3-图9可以看出，成桥状态下的弯矩、剪力和应力完全符合设计要求以及满足铁路桥涵施工规范中对C60混凝土的抗压极限强度为20MPa，抗拉极限强度为1.17MPa的安全要求。

5 应力监控

在施工过程中，对每一节段的施工循环，在立模、混凝土浇筑之前、混凝土浇筑之后、张拉预应力之前、张拉预应力之后均应进行应力应变测试并与变形测试同时进行。

图7 计算应力与实测应力的比较

图8 计算应力与实测应力的比较

图11 计算应力与实测应力的比较

图4-34计算应力与实测应力的比较

通过以上的比较可以明显的看出，计算应力与实测应力的曲线形状大致相同，这说明本桥的有限元计算模型符合实际，施工也是基本符合规范要求的。对于梁段的上缘应力，实测值明显大于理论计算值，这是由于施工过程中预应力的超张拉及施工过程桥面上的施工荷载等引起的。对于梁段的下缘应力，则基本上表现为在20#块施工前实测应力小于计算值；而在20#块施工之后以及后续的合拢段施工中则表现为实测值大于计算值。这是由于前期受桥梁自重以及施工荷载影响导致箱梁下缘受压，抵消了一部分张拉的预应力，使得实测值偏小；而自20#块的施工开始桥梁即将合拢并完成体系转换，使下缘压力减小，实测值重新高于计算值。

由上述实测值与理论值的比较可以看出主梁应力实测值与理论计算值的误差较小，箱梁混凝土采用C60，在允许应力法施工中其抗压极限强度为20MPa，抗拉极限强度为1.17MPa，计算值及施工过程实测值均在规范限值之内，整个过程混凝土的应力是安全的。这说明混凝土浇注、预应力张拉以及合拢等施工过程是规范的，同时也说明了本文所采用的计算模型是正确的、计算结果是可靠的、测点的埋设是成功的，进而可以判断连续刚构桥在悬臂施工过程中是安全可行的。

6.结论

本论文从工程实际出发，以田螺大桥为工程依托，对大跨度预应力混凝土连续刚构桥施工监控、稳定性分析。监控过程表明，“自适应控制”理论能很好的适用于连续刚构桥的施工监控，只要系统逐渐过渡到自适应状态，桥梁状态即在控制之中。因此，对系统参数以及计算模型的修正是施工控制的核心内容。

结构自重误差在大跨度桥梁中普遍存在，并且对结构的变形和应力影响都很大，施工中应严格控制自重误差。本工程在施工过程中应力与位移均在控制范围内，并且实现了误差极其微小的主跨精准合拢，合龙后线形与预计线形有很好的吻合，可见田螺大桥的控制系统是有效的。

参考文献

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[2] 武芳文等. 连续刚构桥梁悬臂施工线形控制分析. 铁道工程学报，2006,7 (4) :29-34

[3] 张永水, 曹淑上. 连续刚构桥线形控制方法研究. 中外公路，2006, 12 (6): 83-86

[4] 雷俊卿, 王楠. 预应力混凝土连续刚构桥施工监测与仿真分析. 铁道学报，2006, 4 (2):74-78