连续刚构桥悬臂状态稳定性分析.pdf

连续 刚构桥悬臂状态稳 定性分析 马 嵩 何 楠 摘 要：指出连续刚构桥因其跨越能力强得到广泛应用，但其悬臂状态的稳定问题较突出，针对某三跨连续刚构桥施工 阶段最大悬臂状态进行稳定性分析，得出相关结论以期指导同类结构工程施工。 关键词：连续刚构桥，悬臂状态，稳定性 中图分类号：U448．23 文献标识码：A 大跨度连续刚构桥因其外形美观、轻巧，桥下行车视线佳 ，桥 3 高墩最大悬臂状态稳定性分析 面行车平顺等优点成为 目前全国各地广泛修建的桥型之一。大 3．1 稳定性分析的工况选择 跨连续刚构桥的桥墩通常采用高墩形式，而对于这种高墩大跨结 高墩最大悬臂施工状态下稳定性分析计算时一般需要考虑 构 自身、桥梁最大悬臂施工阶段及成桥使用阶段的静力稳定性进 挂篮荷载、自重荷载以及施工荷载，还需考虑到风荷载对结构稳 行分析显得尤为重要。失稳破坏是一种突然破坏，人们没有办法 定性的影响，因此采用以下3种工况进行分析 ： 发觉及采取补救措施，所以其导致的结果往往比较严重 ，正因为 工况 1：自重十挂篮荷载+施工堆积荷载+不平衡梁段重+ 此，在实际工程中不允许结构发生失稳破坏…1。大跨度连续刚构 施工误差 ；工况2：自重+挂篮荷载+施工堆积荷载+不平衡梁段 桥在高桥墩悬臂施工过程中，由于施工或基础变形导致的高墩倾 重+施工误差+横桥向风荷载；工况 3：自重+挂篮荷载+施工堆 斜，将会对结构受力及稳定有很大的影响 2J，有必要对悬臂状态 积荷载 +不平衡梁段重 +施工误差 +顺桥向风荷载。 时连续刚构桥的稳定性进行深人研究。 施工荷载按主梁上 1kN／ml2的方式施加均布力。正在浇筑 1 稳定 问题及其求解方法 的一个节段与最后一个节段完成时结构处于最大悬臂状态，悬臂 受施工误差以及环境变化等多种不确定因素的影响，最不利 两侧 自重的不均匀分布，按两侧差5％考虑。最后一个节段施工 单墩难免存在初始缺陷，再加上大跨 、高墩连续刚构所具有的几 时，两侧进度不同引起的自重差值 ，按最后一个块件的40％考虑。 何非线性、材料非线性以及混凝土材料的压碎、开裂、骨料咬合效 风荷载采用JTG／D60—01—2004公路桥梁抗风设计规范中主梁顺、 应等因素的影响，在逐级增加 的荷载作用下，结构荷载易超过临 横桥向及桥墩的静风荷载计算方法。 界荷载发生失稳破坏。 3．2 稳定性分析结果 稳定问题可以分为第一类稳定问题和第二类稳定问题。第 对结构进行各种工况的分析 ，结构的屈曲模态特征值、内力 一 类稳定问题是结构达到临界荷载时，除了原来的平衡状态外， 响应及位移响应结果见表 1，且各工况下左墩最大悬臂状态的失 还会出现另外的平衡状态[引。第二类稳定问题是结构保持一个 稳模态均发生在顺桥向。 平衡状态，随着荷载的增加，在应力比较大的区域出现塑性变形， 表 1 2号墩最大悬臂状态稳定分析结果 结构的变形不断增大。当荷载达到一定的数值时，即使不再增 工况 墩顶轴力 墩底弯矩 墩底弯矩 稳定 理论计算值 加，结构变形也迅速增加从而导致结构破坏。第一类稳定问题和 kN ’m MJkN·m 特征值 ／kN 第二类稳定问题有着 良好的相关性，其解往往代表着第二类稳定 1 32374 7891