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96 管理施工 城市道桥与防洪 2015年 1月第 1期 大跨连续刚构施工稳定性分析 孙 煜，禹智涛，董学智 (广东工业大学土木与交通工程学院，广东广州 510006) 摘 要：结合四川境 内某连续刚构桥 ，对结构在施工过程 中最高墩、最大悬臂阶段和成桥运营阶段的稳定性进行了分析。分析表 明，在施工过程中最大悬臂阶段安全性储备较低，是施工中的控制阶段 ，应该加强施工监测和控制。 关键词：连续刚构桥；施工阶段；屈曲模态；稳定性 中图分类号 ：U445．4 文献标志码：B 文章编号 ：1009—7716(2015)O1—0096—04 0 引言 (D]+ )=F{) 随着我国经济的迅速发展 ，对公路交通建设的 式中：[ 卜一 结构弹性刚度矩阵； 要求也越来越高，尤其对西部地区及偏远地区而 [。]——几何刚度矩阵。 言，公路交通已成为制约这些地区经济发展的瓶 按此式可以求得在荷载 {，)作用下的位移 ， 颈_1l。受地形等因素的限制，在这些地区修建公路 如果和在不断增大，则结构位移不断增大。由于 时经常要跨越深山、峡谷 、河流等复杂地形 ，因此 K【。]与荷载大小有关 ，因而这时结构的力与位移不 经常需要建设高墩大跨径桥梁来满地形和路线的 再是线性关系，如 {F1达到 A{F1时 ，结构呈现随 要求。由于高墩大跨径连续刚构桥具有跨越能力 遇平衡状态，此时的荷载就是临界荷载。 大、墩梁固结整体性能好 、节省造价，同时对道路 设 {1增加A{F1倍，则内力和几何刚度矩阵 路线纵横指标适应性强的特点而被广泛采用。另 也增大了A倍，故此时有： 外随着新材料、新工艺的发展，高墩大跨连续刚构 (。】十 。 )= ) 桥多采用高强材料和薄壁桥墩，因而稳定性就显 如果 A足够大 ，使得结构达到随遇平衡状态， 得尤为重要。本文就西部地区某连续刚构桥进行 即当{)变为 {6)+{ }时，上述平衡方程也能满 施工阶段稳定性分析，以期给类似桥梁的设计和 足 ，即有 ： 施工提供一些参考和指导。 (。]+ (}+{△})=2{F} 1 结构稳定分析理论 则同时满足式以上的条件是 ： 一 (【DJ+ G {△}=0 般结构都有两类稳定问题。第一类稳定问题 是分支点失稳。此类问题的特点是结构达到临界 此式就是计算稳定安全系数的特征方程 ，若 屈曲荷载 ，此时结构处于不平衡状态，给结构施加 方程有n阶，则理论上存在n个特征值A，A，…A 一 个微小扰动后结构则可能会达到另一种平衡状 和对应n个失稳模态 3【l。但工程上一般只有最小的 态 ，例如轴心受压的直杆；第二类为极值点失稳问 特征值和稳定安全系数才有意义，此时的特征值 题 ，此类 问题的特点是结构开始处于初始平衡状 为A ，临界荷载为A {F)。 态 ，伴随着荷载的不断增大，应力大的地方开始出 1．2 第二类稳定问题 现塑性变形 ，而且变形迅速发展 ，当所施加的荷 第二类稳定问题求解是为了获得桥梁结构的 载增加到足够大的时候 ，即便其不再增大 ，形变 极限承载力 ，求解的实质就是不断迭代求解计人 也会继续增加而使结构遭到破坏 ，例如偏