大跨度连续刚构桥施工期间安全性评估

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连续刚构桥与其它同跨径桥梁相比有经济、桥墩和主梁固结等优点,而且与连续梁相比成桥后不用进行结构体系转换,少了支座的维修更换的缺点,所以在高速公路上和山区非常受欢迎。悬臂浇筑是连续刚构桥常用的施工方法,随着悬臂梁段逐渐悬出,桥梁结构安全受到T构体系特性和混凝土材料的离散型、预应力张拉的偏差性、环境的多变性及施工人员的专业水平不一性因素的影响。所以为了研究连续刚构桥在施工期间的安全性本文做了以下工作:(1)通过结构在施工期间的流变-突变规律,用量变与质变的原理来看待混凝土在受外部荷载作用下内部应力积累,提出一种基于承载能比的评估方法。主要思想是把结构以构件的形式,提取各个构件的应力,然后对每个构件进行评估,最后通过加权平均来评定结构的安全等级。对化简的三角形挂篮和菱形挂篮进行承载能比评估,与层次分析法和模糊综合评估法为对比,评定安全等级相同,避免了模糊综合评估法的不确定性。同时,用结构的应力与安全等级分点的距离作为函数,构建了结构的安全度方程,用来评定桥梁施工时每一个施工阶段的安全度。(2)建立10个悬臂梁段的悬臂结构模型,对施工期间影响桥梁安全的混凝土重度、弹性模量、预应力损失、温度、合龙强制位移参数进行敏感性分析,期中对于重度、弹性模量、预应力损失采用了参数梯度变化来进行敏感性分析。同时对混凝土重度、弹性模量、腹板预应力三个参数进行累加梁段变化,提取悬臂端位移和0#块应力,得出三个参数的影响位移矩阵和影响应力矩阵。(3)把施工阶段的每一个梁段看成一个构件,每一个施工浇筑梁段和桥墩看成已成型结构,对每一个已成型结构进行安全性评估,得出每一个施工阶段的安全等级,并用安全度方程计算得出每一个施工阶段的安全度,得出随着梁段的逐渐悬出,安全度逐渐下降。用Ansys建立最大悬臂T构,并对0#块和1#、2#梁段进行局部细化,考虑三向预应力,作为局部模型进行施工安全评估,分别从正常条件下、一侧挂篮掉落、考虑风荷载作用、预应力超张拉、预应力失效五种施工中可能出现的情况对局部模型进行施工期间安全评估。一侧挂篮掉落和风荷载作用两种情况安全等级为差,要进行事故处理方可继续施工,而在预应力超张拉和预应力失效两种情况施工安全等级为中,箱梁局部出现裂缝,施工中要引起足够重视。
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