大跨度桥梁工程论文十篇

大跨度桥梁工程论文篇1

关键词：土木工程专业；桥梁工程；课程教学；教学研究

中图分类号：G6420；TU997文献标志码：A文章编号：10052909（2015）06008604一、桥梁工程课程绪论部分内容的重要性

桥梁工程课程是土木工程专业的一门必修课，其内容主要是各门专业基础课知识在桥梁工程中的综合应用，是一门实践与理论并重的专业技术课[1]。桥梁工程课程实践性很强，教学中应注意激发学生对桥梁工程课程的兴趣，充分调动学生学习的积极性和能动性；此外，课堂教学还应注意与工程背景相结合，以提高教学质量。“绪论”是课程的开始，良好的绪论教学是课程教学的良好开始。在桥梁工程课程绪论部分的教学中，通过优化整合桥梁的定义与功能、分类、跨径发展、桥梁美学与造型、技术创新、灾害与应对措施以及全球交通网络等知识点，可以让学生对该门课程有个整体的认识，了解桥梁工程的发展历史与发展现状，激发学生学习该门课程的积极性。同时，适应土木工程专业培养方案的需要，结合桥梁工程自身特点，在课堂讲授中整合与优化绪论的讲解内容，改善教学手段，对提高课程教学质量是十分重要和必要的。

二、桥梁工程课程绪论部分内容的整合优化

（一）桥梁的定义与功能

按百科全书的定义，桥梁是跨越障碍（河流、峡谷、道路等）的结构工程物。桥梁在学科分类上，属于土木工程专业的一个分支，是道路工程的关键部位与核心工程；在环境美学上，桥梁往往又是当地的标志性建筑物。相对于隧道，桥梁固定于地表各处，形体庞大，构造各异，承受交通荷载及自然环境的影响。桥梁的本质特征为用自身的跨越能力实现连接，跨越行为是桥梁结构的本质。在课堂教学中，可以结合学校周围或本地的桥梁来讲述桥梁的作用与重要性。

（二）桥梁的分类

高等建筑教育2015年第24卷第6期

曾勇 ，等桥梁工程课程绪论部分教学内容的整合优化

桥梁的分类很多，按桥梁用途来划分，有公路桥、铁路桥、公路铁路两用桥、人行桥、农桥、运水桥（渡槽）以及其他专用桥梁（如用作通过管路、电缆等的桥），当然主要的是公路桥与铁路桥。随着轨道交通的发展，公路铁路两用桥也日益增多。按跨径大小分类，依据中国《公路工程技术标准》（JTG B01-2003），桥梁可以分为特大桥、大桥、中桥与小桥。多孔跨径总长L>1000 m，单孔跨径Lk > 150 m，属于特大桥；多孔跨径总长100 m≤L≤1 000 m，单孔跨径L k > 150 m，属于大桥；多孔跨径总长30 m（40 m）

由于桥梁分类众多，课堂讲授时应突出重点，根据学生的专业特点，抓住主要的分类方式，如按结构体系、建筑材料、用途等进行分类的方式应作重点讲解；而把按行车道的位置划分桥梁的内容放到拱桥章节去讲授，因为拱桥的主要分类方式是按行车道的位置来分类的。在后续讲授斜拉桥或悬索桥内容时，也会涉及到按材料进行桥梁分类的知识点。同时，授课时还应注意各个分类之间的组合，如大跨度预应力混凝土连续刚构等。

（三）桥梁的跨径发展

近年来，中国的桥梁建设发展迅速，桥梁跨径不断增加，许多桥梁建设达到世界水平，取得了举世瞩目的成就。已建成的著名桥梁有：主跨1 088 m的苏通长江大桥（钢箱梁斜拉桥），2012年前是世界第一跨度斜拉桥；主跨1 650 m的舟山西堠门悬索桥（世界第二跨度悬索桥）；主跨550 m的上海卢浦大桥（钢箱拱桥）；主跨552 m的重庆朝天门长江大桥（钢桁拱桥）。这些著名桥梁代表着中国桥梁建设的水平，受到世界桥梁界的高度赞誉。课堂讲授时，应该对不同桥型展开讲授，并注意内容的侧重点，抓住几种有代表性的桥型进行讲述，力求简单明了，与生活贴近。如，钢悬臂桁架梁桥的主跨在19世纪初超过500 m，而后极少修建，该类桥梁中国也较少见，课堂讲授时一般仅简单提及。钢连续桁架梁桥19世纪50年代至今，单孔跨度控制在200 m～300 m之间，向更大跨度发展的可能性较小，课堂教学时，可以结合武汉长江大桥与南京长江大桥来讲授。中国混凝土拱桥，即万县长江大桥，则在1997年达到了420 m，超过了克罗地亚主跨390 m的KRK-1号桥。钢拱桥在20世纪30年代就超过500 m，发展相对平稳。进入21世纪后，在中国出现了2座主跨500米以上的钢拱桥，即主跨550 m的卢浦大桥与主跨552 m的朝天门长江大桥。钢斜拉桥从1950年主跨约200 m到今天主跨超过1 000 m，钢悬索桥主跨从1930年主跨约1 000 m到今天约2 000 m，发展都很迅速。

课堂讲授时，应重点突出中国桥梁在跨径上的突破，并配以相应的桥梁图片，增强教学效果，激发学生的学习兴趣，以达到事半功倍的效果。

（四）桥梁的美学与造型

相对隧道而言，桥梁的直观性强，造型优美，视觉效果较好，往往给人以较强的震撼力；相对道路而言，桥梁是交通的关键部位，更能引起人们的关注。对桥梁的美学与造型应给予重点关注，讲授桥梁的跨径发展时，也需要借助图片或动画予以讲解。桥梁是土木工程皇冠上的明珠[2-3]。桥梁结构的形式与造型多种多样，为桥梁工程师们的设计提供了无限的空间，也最能体现桥梁工程师们对桥梁结构的理解和热爱[2]。在课堂教学中引入美学思想，可以激发学生学习该课程的兴趣和求知欲望，引导学生更好地理解与认识桥梁，提高学生的审美情趣，达到更好的教学效果。

（五）桥梁的技术创新与发展动力

桥梁的发展史其实就是一部技术创新史。最早的桥梁可能源自雷击而倾于河上的树木。拱是曲线中最优美的线型，中国文字“桥”即是“木”与“拱”象形复合而成的。因此，绪论部分的课堂教学应重视这一内容的讲解。

赵州桥又名安济桥，建于公元610年，是位于中国河北的一座著名石拱桥，也是目前世界上最古老的保存得最完好的大跨度单孔敞肩坦弧石拱桥。赵州桥圆弧拱的跨度大，通航净空大。这种跨度大、扁平率低的单孔1/4圆拱桥梁结构，是桥梁史上的一个奇迹。赵州桥被誉为“国际土木工程里程碑建筑”。

桥梁结构设计分析理论、电子计算机技术、建筑材料、施工工艺、行业竞争等因素的发展和进步，是推动桥梁工程发展的内在动力[4]。经济发展、社会需求和技术创新，为桥梁工程提供了所需要的设计计算理论、计算手段、建筑材料、机械装备、施工技术等，对桥梁工程的发展有着直接的支撑作用。

英国工业革命后，世界钢铁产量快速增长，以钢材为主要承重材料的工程结构得到较大的发展，钢桥开始大量出现。20世纪30年代经济大萧条后，美国为了经济的恢复和持续增长，修建了大量高速公路，钢拱桥和钢悬索桥由此得到了较快的发展。二战后，由于钢材短缺，混凝土桥梁大量出现，斜拉桥、正交异性钢桥面板、混凝土塔、挂篮悬浇、预应力技术、连续刚构、钢砼组合结构等新的结构和技术应运而生，并出现了许多先进的施工技术，如悬臂拼装、顶推、移动模架、大型浮吊整体吊装架设等[4]。日本经济的发展，推动了高速铁路的发展，相继建成了多座世界级的大跨度斜拉桥和悬索桥。20世纪80年代以来，中国改革开放，经济的腾飞促使公路铁路迅猛发展，桥梁建设成就辉煌，建成了大量连续刚构拱桥、大跨斜拉桥、大跨度悬索桥等世界级的大跨度桥梁。

（六）桥梁灾害事件的发生与应对措施

尽管桥梁建设取得了瞩目的成就，但是不时出现的桥梁事故与灾害仍无法回避[5]。古今中外发生的桥梁灾害事故很多， 2007年8月，美国《时代周刊》杂志评选了百年世界十大最恶劣塌桥事故。每次事故都是一个血的教训，重要的是应思考导致桥梁事故发生的原因。

1940年11月7日，在风中振颤的塔库马大桥在八级大风荷载的动力作用下，经过剧烈扭曲震荡后，吊索崩断，桥面结构解体损毁，半跨坠落水中，桥梁最终倒塌（见图1）。当年人们未能全面认识悬索桥受力体系，也没有足够重视空气动力对桥梁的影响。塔库马大桥的倒塌促使桥梁风工程学的诞生，推动了桥梁工程的发展，至今仍有警示意义。

魁北克大桥在施工中先后出现2次工程垮塌事故（见图2）。这座桥主跨度为549米，是当时全世界最长的悬臂桥。1907年8月，大桥杆件失稳引起全桥倒塌，19 000吨钢材落入水中，造成75人死亡。1916年9月，中间跨度最长的一段桥身在被举起过程中掉落水中，11名工人被夺去了生命。垮塌的原因之一是南锚跨靠近主墩的下弦杆的压屈导致大桥在施工过程中倒塌。稳定问题是力学中的一个重要分支，桥梁失稳事故促进了桥梁稳定理论的发展，桥梁技术的发展使桥梁稳定问题更显重要。

1970年，位于澳大利亚墨尔本的一座钢箱梁桥（密尔福德天堂桥）倒塌。钢箱梁桥本来已有很长的历史了，由于二战后钢结构焊接与安装技术的发展，钢箱梁桥跨度做得越来越大，箱壁尺寸越来越薄。最终由于钢箱梁板件的焊接残余应力、几何缺陷发生失稳，导致该桥倒塌。工程师从该桥的垮塌中认识到薄壁箱梁的剪力滞后效应，由此推动了薄壁构件设计理论的发展。

湖南凤凰桥在拆除桥上的脚手架时发生垮塌，事故造成64人遇难。2008年汶川大地震，2010年青海玉树大地震，均造成道路、桥梁损毁严重。位于震中的汶川县附近道路基础设施受到严重破坏，其中桥梁震害最为典型和严重。

因此，在课堂教学中，应适时引入桥梁灾害事故的介绍，并适当进行评述，既完成了教学内容的讲授，也活跃了课堂气氛，还拓展了学生的工程视野，能收到较好的教学效果。此外，这些桥梁灾害事故案例，与后面章节教学的内容是相关的，在绪论部分引入这些章节，为后面章节的教学提前作好铺垫。

（七）全球交通网络

加拿大人类学家费利克斯―菲兰德将美国国家海洋与大气管理局、国家地理空间情报局等机构的人类出行数据与地球夜景照片进行叠加，形成了地球上错综复杂的交通网络。从中可以看出，空中交通与海路交通已相对完善，但是陆路交通还较匮乏，尤其是洲际公路中跨越海峡的桥梁建设较薄弱。

由于全球化与世界经济的发展，跨海工程也不再是可望而不可及的宏伟蓝图，21世纪或将迎来世界范围内更大规模的桥梁建设高潮[6-8]。著名海峡通道方案有白令海峡工程、直布罗陀海峡工程、墨西拿海峡工程、厄勒海峡工程、马六甲海峡工程、大带海峡工程、博斯普鲁斯海峡工程等。中国交通运输部已制定了“五纵七横”国道主干线规划，其中“二纵二横”已基本连通。全部工程要求2020年前完成五个跨海工程，自北向南依次跨越渤海海峡、长江口、杭州湾、伶仃洋、琼州海峡。其中，渤海海峡与琼州海峡跨海工程尚在规划中，长江口与杭州湾跨海工程已经建成通车，伶仃洋（粤港澳）跨海工程正在建设中。

通过这部分知识点的讲授，帮助学生认识到作为土木工程的桥梁工程建设是一项大有可为的事业，有很大的发展空间，学生们毕业后能够施展自己的才能。由此使学生感到学习桥梁工程不再是一门枯燥的事情，而是跟自己的事业发展和自身的生活密切相关，学习桥梁工程课程还能与世界相联系，从而激发学生课程学习的热情与积极性。

三、结语

良好的绪论教学是桥梁工程课程教学良好的开始。在桥梁工程课程教学中，应结合土木工程专业培养方案要求和桥梁工程课程的自身特点，优化整合绪论部分的内容，改善教学方法，活跃课堂教学气氛，激发学生学习知识的兴趣，提高教学效果，培养素质高、实践能力强的桥梁工程专业人才。

参考文献：

[1]周水兴.桥梁工程[M].2版.重庆：重庆大学出版社，2011.

[2]陈艾荣，盛勇，钱峰.桥梁造型[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3]曾勇，谭红梅.桥梁工程教学中若干能力培养的探索[J].高等建筑教育，2014，23（2）：66-69.

[4]李亚东.桥梁工程概论[M].北京：人民交通出版社，2008.

[5]阮欣，陈艾荣，石雪飞.桥梁工程风险评估[M].北京：人民交通出版社，2008.

[6]万明坤，等.桥梁漫笔[M].北京：人民交通出版社，1997.

[7]唐寰澄.世界著名海峡交通工程[M].北京：中国铁道出版社，2004.

[8]中国公路学会桥梁和结构工程分会.面向创新的中国现代桥梁[M].北京：人民交通出版社，2009.

On the teaching of introduction content of bridge engineering course

ZENG Yong1， TAN Hongmei1，WU Guoxiong1，2，DONG Lili1，3

（1. School of Civil Engineering， Chongqing Jiaotong University， Chongqing 400074， P. R. China；

2.Chongqing Jianzhu College， Chongqing 400072， P.R. China；

3. College of Architecture and Urban Planning， Chongqing Jiaotong University， Chongqing 400074， P.R. China）

大跨度桥梁工程论文篇2

关键词：公路大跨径桥梁 设计与施工 重要问题

中图分类号：U442 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（c）-0052-02

基于对公路大跨径桥梁设计和施工过程的理解，公路大跨径桥梁在设计和施工过程中，与普通的桥梁明显区别，要想提高公路大跨径桥梁的设计和施工效果，就应当掌握公路大跨径桥梁的特点，并且在设计和施工过程中予以有效避免，保证公路大跨径桥梁的设计和施工能够满足技术要求和标准要求，在技术全面性和技术先进性上能够达到预期目标，提高公路大跨径桥梁的设计和施工质量。

1 公路大跨径桥梁设计理论的发展

桥梁工程结构设计的过程也就是如何处理桥梁结构的安全性（可靠性、耐久性）、适用性（满足功能要求及行车舒适性）、经济性（包括建设费用和维修养护费用）及美观性的过程。传统的桥梁结构设计，要求设计者根据设计要求和实践经验，参考类似的桥梁工程设计，通过判断去构思设计方案，然后进行强度、刚度和稳定等各方面的计算。

2 公路大跨径桥梁设计与施工的主要问题

2.1 公路大跨径桥上部结构的设计和施工是关键

对于公路大跨径桥梁而言，上部结构的设计和施工是关键。在上部结构设计过程中，应当对大跨度桥梁的结构形式进行有效选择，同时提高上部结构的承载力，使公路大跨径桥梁的上部设计能够趋于合理。在具体的施工过程中，应该重点做好上部结构的施工，使上部结构的施工强度和施工质量能够达到图纸要求，满足桥梁的施工需要，使大跨径桥梁的上部施工能够在整体质量上达到相关要求。所以，公路大跨径桥梁做好上部结构的设计和施工是关键。

2.2 下部结构应能满足上部结构对支撑力的要求

除了要做好大跨径桥梁的上部结构设计和施工之外，还应当根据上部结构的支撑需要，做好大跨径桥梁的下部结构设计和施工。在支撑方式、支撑力确定以及下部结构形式的确定上，能够保证大跨径桥梁的下部结构设计和施工达到具体的使用要求和质量指标。因此，在大跨径桥梁设计和施工过程中，做好下部结构的设计和施工同样重要。所以，根据公路大跨度桥梁的施工需要，合理地做好下部设计和施工，对公路大跨度桥梁的施工而言具有重要意义。

2.3 下部结构在外形上要做到与上部结构相互协调、布置均匀

基于对公路大跨径桥梁的了解，在公路大跨径桥梁的设计和施工过程中，下部结构应当与上部结构进行统一设计，在承载力要求、质量要求以及施工内容上都进行有效协调，使得大跨度桥梁的上部结构与下部结构能够在施工设计阶段满足质量要求，提高设计的合理性和有效性。同时，还应当在施工阶段采取有针对性的施工措施，使大跨径桥梁的上部结构和下部结构能够在施工质量上达到预期目标，提供桥梁的承载力。

3 公路大跨径桥梁设计与施工的优化措施

3.1 加劲梁横截面的优化

为了提高公路大跨径桥梁设计和施工质量，在具体的设计和施工过程中，应当对加劲梁的横截面进行有效优化，使加劲梁的横截面能够具备较强的强度，满足大跨径桥梁的使用需要，并且提高横截面的强度指标，使桥梁在使用过程中能够具有较强的承载力，提高大跨径桥梁的施工质量和使用寿命，保证大跨径桥梁在施工过程中能够取得积极效果。由此可见，对加劲梁横截面进行适当的优化，是提高大跨径桥梁设计和施工质量的关键。

3.2 斜拉索或主缆的动力优化

基于对大跨径桥梁的了解，斜拉索或主缆的动力对大跨度桥梁的设计和施工质量有着非常重要的影响，提高斜拉索或主揽的动力，不但能够提高桥梁的自身承载力，同时还能够保障桥梁的设计和施工质量达到预期目标，提高桥梁的整体施工效果。因此，在公路大跨径桥梁的设计和施工过程中，应当对斜拉索或主缆的动力进行有效优化，使斜拉索或主缆的动力能够在整体有效性上得到全面提升，保证斜拉索或主缆的动力能够满足桥梁的使用需要。所以，在设计和施工阶段，应当对斜拉索或主缆的动力进行明确的要求。

3.3 索力调整优化

从目前公路大跨径桥梁的结构来看，斜拉索结构是重要的施工结构。在斜拉索结构中，斜拉索的动力及斜拉索的承载力，对桥梁的施工质量和使用寿命有着非常具体的影响，提高斜拉索的承载力，并且对斜拉索的索力进行有效优化，既是提高大跨径桥梁施工质量的关键措施，同时也是满足大跨径桥梁施工需要的重要方法。因此，应当对斜拉索的索力进行有效调整和优化，使斜拉索的索力能够满足大跨径桥梁的施工需要，在设计和施工阶段掌握斜拉索的阻力数值，确保大跨径桥梁的设计和施工能够取得积极效果。

3.4 索塔的结构优化

在大跨径桥梁施工过程中，索塔是关系到斜拉索承载力的关键结构件，提高索塔的施工强度和索塔的承载力，既能够满足大跨径桥梁的施工需要，又能够达到提高施工质量和延长桥梁使用寿命的目的。因此，应当在大跨径桥梁设计和施工阶段，对大跨径桥梁的索塔进行合理的优化，使索塔能够在整体设计结构上具有一定的合理性，并且在实际施工中能够根据施工需要进行合理的调整，满足施工要求，提高大跨径桥梁的施工质量。

4 结语

通过该文的分析可知，在公路大跨径桥梁的设计和施工过程中，掌握正确的设计和施工方法，不但能够提高公路大跨径桥梁的施工质量，同时还能够确保公路大跨径桥梁在使施工效果和施工有效性以及使用寿命上得到有效提高。因此，我们应当认识到设计和施工的重要性，并对设计和施工过程中的重要问题进行全面分析和研究，掌握公路大跨径桥梁的设计和施工特点，为大跨径桥梁的设计和施工奠定良好的基础。使大跨径蛄涸谑┕す程中能够获得完善的技术支持，在具体的施工质量和施工有效性上能够得到全面提高。

参考文献

[1] 李胜利.大跨径悬索桥施工期暂态结构抗风性能及控制[D].哈尔滨工业大学，2010.

大跨度桥梁工程论文篇3

关键词：高墩、大跨度、连续钢构、施工控制

Pick to: in erlianhot expressway to guangzhou east to changde YuanShui super-large bridge # 3, for high pier and long-span continuous steel structure bridge, the stress of the cantilever construction, the linear control method is studied.

Key words: high pier and long-span continuous steel structure, construction control

中图分类号：U448.21+5 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00

伴随着当今社会的进一步发展,新型材料的研发,特别是新型钢材的采用,使预应力混凝土连续钢构桥梁以其施工方便、投资小、效益高、外表朴实却适应性强而得到普及。预应力混凝土连续钢构桥具有行车舒适、施工简便、造价经济、外形美观、结构刚度大、跨越能力大、受力合理等诸多优点，尤其是悬臂施工方法的应用,促使其在整个桥梁工程领域发展更具生命力,无论是在高速公路、城市桥梁、山区高架桥,还是跨海大桥,都能满足要求并经受考验,逐渐取代了传统建桥工艺。本文主要介绍了预应力混凝土连续钢构桥梁施工质量控制的有关内容及其发展前景。

一、 工程概况

沅水特大桥3#桥跨沅江水系，设计为高墩大跨径连续钢构桥，跨径布置如下：48 +2×80 +48米，上部结构均为单箱单室变截面连续箱梁，大桥跨中及端部梁高3米，底板厚0.35米，根部梁高6.5米，底板厚0.65米，连续箱梁梁高及底板厚度均按二次抛物线变化。

主桥下部构造均采用圆型实体墩。沅水特大桥桥墩横桥向宽度为12.5米，墩身中心间距9米。桥墩承台采用整体式15.0×25.7×4.0米。采用直径为1.5米钻孔灌注桩基础。

桥梁上部结构采用挂篮对称悬臂浇注施工，0、1号块在墩顶及托架上浇筑完成，其余各段施工采用挂篮悬臂浇筑，边跨现浇段采用支架施工，合拢段采用吊架进行施工。合拢顺序为先边跨后合拢中跨。

二、 施工控制的目的

施工控制是将现代控制理论与工程实际相结合而发展起来的一种新技术。桥梁施工控制以设计成桥状态为实现目标,在整个施工过程中,通过实时监测桥梁结构的实际状态和环境状态,获得桥梁结构实际状态和理想状态之间的差异(误差)。

对于分阶段施工悬臂浇筑施工的混凝土连续钢构桥来说，施工控制就是根据施工监测所得的结构参数真实值进行施工阶段计算，确定出每个悬浇节段的立模标高，并在施工过程中根据施工监测成果对误差进行分析、预测和对下一立模标高进行调整，以此来保证成桥后桥面线形、合拢段两悬臂端标高的相对偏差不大于规定值以及结构内力状态符合设计要求。

三、 施工控制的方法

施工控制方法主要采用施工过程模拟分析法进行控制。

施工过程模拟分析是桥梁控制的理论依据，由工程实际建立理论模型，对结构各阶段的内力和挠度进行计算。在施工控制计算中，将各主梁离散成梁单元，三个墩底视为固结，两边跨端视为链杆支承。将单元几何信息及各施工阶段的荷载、徐变、收缩、预加力等信息输入数据文件，先进行前进分析计算，再进行倒退分析计算。沅水特大桥的施工仿真计算采用了目前能够应用于施工控制的大型空间有限元软件MIDAS/Civil进行施工仿真计算，下图为沅水特大桥的全桥三维数值模型：

四、 施工控制的内容

本桥主要采用了线形控制为主和应力控制为辅的双控措施。

1、 高程线形控制

对于高程线形控制，目前一般有卡尔曼滤波法、自适应控制法和人工网络神经（BP网络）等方法。由于自适应控制方法易于被广大工程技术人员理解和掌握，已在多座桥梁建设中成功应用，因此，沅水特大桥在高程线形控制方面采用自适应控制方法。

自适应控制方法进行连续箱梁高程控制，其关键技术有三点：连续箱梁理论标高的计算；连续箱梁挠度测试方法；实测数据处理，参数识别，预测立模标高。现具体介绍如下：

（1）连续箱梁理论标高的计算

在实施控制之前，必须做好连续箱梁设计线形、目标线形和预拱度线形设计。在标高控制中，只要理论模型与实际吻合，就可以得到立模标高，在节段施工时，准确放样立模标高，即可以达到控制的目的。当实测变形和理论计算值不符时，应调整计算参数，修正理论模型，消除理论和实际的偏差，掌握实际变形的规律，通过调整立模标高对桥梁进行控制。

（2）连续箱梁理论挠度测试方法

结合以往施工控制经验，在沅水特大桥施工中，对每个连续箱梁悬臂浇注阶段进行四次测量：（1）挂篮移动后；（2）节段混凝土浇注完；（3）张拉预应力筋前；（4）张拉预应力筋后。这样既抓住了施工控制的关键阶段，也满足了施工控制的全面要求。

（3）连续箱梁实测数据处理、参数识别和预测标高

连续箱梁实测数据处理、参数识别和预测标高是相互关联的三个环节。对于实测数据处理的要求是及时准确，处理时对疑问数据要及时复测、复查；参数识别是依四阶段测量的实测值对主要设计参数进行分析，然后将修正过的设计参数反馈到控制计算中，重新给出施工中的结构内力、变形值，以消除理论值和实测值的偏差；预测标高在参数识别的基础上进行，参数识别时对实测数据的分析要准确无误，对温度影响，采用温度－挠度变形测量解决。

（4）温度变化对高程线形的影响

实测数据的主要影响因素是温度，因此，对温度变化影响高程线形的研究必不可少。由于温度场随时随地都在变化，要精确计算温度的影响几乎是不可能的。为了尽量避免温度变化对高程线形的影响，在连续箱梁施工阶段确立立模标高的时候，应尽可能选择在温度较稳定、影响较小的时刻进行。

2、应力控制

连续钢构桥梁应力（或应变）监测主要是对施工阶段的主梁、桥墩的应力（或应变）进行监测。通过应变跟踪观测，随时知道沅水特大桥主梁受力状况以及各施工阶段箱梁关键部位应力的变化规律，比较理论值与真实值判定应变是否超限，把握结构的安全状况和保证施工安全。该项观测在每一施工阶段都要进行，贯穿整个施工过程。沅水特大桥结构应变监控的主要内容：对主桥中、边跨混凝土箱梁主梁、桥墩的关键断面，实行每一节段施工过程中共监测4次，分别是混凝土浇筑前、后，预应力张拉前、后，在主梁合拢及二期恒载施工完毕也应进行应力应变监测。测试时间选择在日出前温度较稳定时。 施工控制中应对结构分析所确定的关键截面的受力情况进行应力控制，适时发出安全预警以采取处置措施和保证结构安全。应力控制是将现场实测值和理论计算值相比较，通过二者偏差调整设计参数修正计算模型，以达应力控制的目的。

五、 结语

利用工程实例对预应力砼钢构桥悬臂施工的特点进行的详尽的分析，对施工控制方案的制定、实施及其施工控制过程中的影响因素作了全面的分析，使桥梁结构始终处于安全的可控状态，为施工的顺利进行提供了可靠的保证。

参考文献：

【1】白景琦.桥梁施工控制技术. 北京：人民交通出版社,2001（17）.

大跨度桥梁工程论文篇4

[关键词]sap2000；连续梁桥；跨径比例

中图分类号：U448.21 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0348-01

0 引言

连续梁桥具有较为优越的力学性能，并且桥面平顺性好，有利于高速行车。在预应力混凝土的广泛应用下，连续梁桥的跨度达到了150m，数量上也仅次于简支梁桥了。预应力钢筋的应用使桥梁的受力能够很好地按照人的意愿，而等截面能够方便施工。因此，本文以三跨连续梁桥为例，从寻找等截面连续梁桥边跨最大正弯矩和支座处负弯矩的绝对值相等的情况所对应的边中跨比例出发，讨论连续梁桥合理跨径比例。

1 sap2000的相关设置

模型选用梁，最左面的支座取铰支座，其余支座取滚动支座。荷载只取自重乘数为1的自重。运行的荷载工况只有DEAD。其余取默认设置。对应不同的边中跨径比例，均取桥梁总长为18米不变。所以所得各弯矩图具有可比性。

2 三跨连续梁桥

当中跨与相邻边跨的跨径比例为1.00：0.80时，各跨最大正弯矩近似相等。如图1所示。

但是，此时支座处的负弯矩几乎达到了各跨最大正弯矩的两倍。

取三跨等跨时，边跨最大正弯矩与支座处负弯矩接近多了。如图2所示。

结合结构力学的弯矩线性叠加原理等分析易知，增加边跨跨径，可以相对增加边跨正弯矩。在sap2000程序中调整中间两支座坐标，经几次尝试，可得当桥长不变时，取中跨与边跨跨径比例为1.00：1.25时，边跨最大正弯矩与支座处负弯矩绝对值相等。如图3所示。

3 对上述计算结果的再分析

当调整到图3的边中跨比例时，尽管边跨最大正弯矩与支座处负弯矩的绝对值大小相等了，但是，与三等跨的情况相比较，边跨最大正弯矩值增大了0.21，而支座处负弯矩尽减小了0.02，弯矩图的面积增大了。

若每一横断面采用相同的配筋，与等跨情况相比，节省的钢筋量并不多。而若适当减小边中跨比，边跨最大正弯矩可减小很多，譬如，调整到图一所示情况，边跨最大正弯矩就减小了0.26。而对于支座处增加的较为集中的负弯矩，达到0.11的增量，可采取支座处横断面上部多配预应力钢筋的措施，具有较好的经济效益。

4 结论

考虑到方便施工，本文讨论了等截面连续梁桥。通过sap2000的模拟分析计算，发现当边跨最大弯矩与支座处负弯矩绝对值相等时，整个边跨的弯矩都较大。从经济的角度出发，建议适当减小边中跨比例，采取支座处横断面上部配置适当预应力钢筋的措施抵抗支座处较为集中的弯矩。

参考文献

[1] 姚玲森.桥梁工程.北京：人民交通出版社.2008：235.

[2] 罗永坤、彭俊生、蔡婧.结构分析方法与程序应用.北京.科学出版社.2014：74-91.

大跨度桥梁工程论文篇5

关键词：多跨连续梁桥 桥梁检测 荷载试验 承载力

中图分类号：U4 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0116-01

1、工程概况

常平桥横跨寒溪河东西两岸，位于东莞市常平至大朗路段。该桥全长128m，为8×16m普通钢筋混凝土连续梁桥。桥宽40m，为双向八车道，分左右两幅，横向布置为：3.2m（人行道）+4.4m（慢车道）+0.5（防撞栏）+2×11.75 m（行车道）+0.5m（防撞栏）+4.4m（慢车道）+3.2m（人行道）。该桥上部结构为分离式钢筋混凝土双箱双室等截面连续箱梁，由2片箱梁组成。原设计荷载等级为汽-20级，挂-100（相当于公路二级）。

2、静载试验

2.1 试验目的及测点布置原则

根据外观检测及常平桥的实际运营情况，为了保证桥梁的正常安全运营，掌握目前桥梁的工作性能并对其承载能力进行评估，决定对其进行结构静载试验；主要控制截面在最不利荷载加载下的挠度测试。

根据要求，选择靠近常平镇的前两跨作为试验跨，以前两跨支座、四分点、跨中为挠度测试截面。

挠度观测采用精密水准仪进行，在试验孔的支点、0.25L、0.5L和0.75L位置布置观测点。

上部结构静力试验取支座和第二跨跨中断面为控制截面，以最不利布载方式，共计两个工况，分别为：

工况1：第一二跨中间支座负弯矩和挠度的最不利位置的布载。

工况2：第二跨跨中截面正弯矩和挠度的最不利位置的布载。

试验分为四级加载和三级加载，一级卸载。

2.2 试验成果

结构分析采用专业有限元程序进行计算。主梁用空间梁格法，单跨模型共计3914个梁单元，2252个节点，结构离散如图2.2所示。

3、结论与建议

本次静载试验加载效率为1.0，满足规定值0.95～1.05的加载要求，从挠度及应变试验结果可见，结构基本处于弹性工作状态。实测挠度值均小于理论挠度值，结构刚度较大；因此此桥的静力特性良好，满足规范要求.

参考文献：

大跨度桥梁工程论文篇6

【关键词】 无伸缩缝桥梁；有限元分析；变形量；合理跨径

【中图分类号】 TU721.2 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2013）04-022-02

1 引言

近年来，在桥台台背回填处出现沉陷或断裂、桥台与梁端间伸缩缝处出现高低不平的台阶，车辆通过桥台时出现跳车现象，即在桥台处最常见的道路病害就是桥头跳车。由桥梁伸缩装置引发的问题一直困扰着广大的交通建设者，无伸缩缝桥公路管理部门每年都要投入大量的资金用作桥头台阶处理，其中大部分用于伸缩装置的制造、安装、日常养护、维修及更换；加上跳车、伸缩装置养护、维修、更换时造成交通阻塞，通车流量下降，带来了不可预计的间接经济损失和不良的社会影响，因而受到公路部门的极大关注。

因此，研究、设计和制造使用更好的伸缩装置固然十分重要，但从另一方面讲，如能采用无伸缩装置的桥梁结构，则是从根本上解决桥梁由于伸缩装置遭受损坏而导致的一系列问题。世界各国的学者都在努力寻求最好的伸缩缝结构，得到的结论是“最好的伸缩缝是无伸缩缝”。

虽然，国内外桥梁界对于无缝桥梁的研究，取得了一定的研究成果。但迄今为止，国内外尚没有一个被公认为成熟的设计原则和标准，国内外的许多学者仍然在不断地致力于对这项内容的科学技术研究。无缝桥梁的设计理论、施工技术还存在一些问题：①结构整体刚度的协调性；②桥梁跨度的局限性；③结构设计理论不够完善。如何解决上述问题，对无缝桥梁的进一步推广起到至关重要的作用。

目前无伸缩缝桥梁还主要依靠实践经验和一些不完整的技术文献进行设计。由于缺乏正确的理论指导，尽管很多工程师们知道无伸缩缝桥梁的优越性，仍然不敢大胆设计，这就给无伸缩缝桥梁的应用和推广带来了很多的不便。鉴于此，本文就无缝桥梁跨度的局限性进行分析研究，得出适合无缝桥梁的合理跨度。

2 计算模型

本文对普通钢筋混凝土等截面简支T形梁桥建立模型，有伸缩缝桥梁主梁直接放置在桥台上，搭板对主梁受力没有影响，在模型中不包括搭板和桥台，仅在主梁始末端约束其竖向位移，在桥墩处同样考虑桥墩与地基是固结的。由于无伸缩缝桥梁的主梁、桥台和桩基础构成整体，我们假定主梁和桥台、桥台与桩基础在连接处是固接的，如图2所示的无伸缩缝桥梁的刚架受力模型。本文模拟无伸缩缝桥梁模型边界条件考虑桥墩桥台与地基固结，约束其X、Y、Z三个方向的位移。

根据公路桥涵同用设计规范（JTGD60-2004），桥梁结构在整桥计算时，汽车荷载采用车道荷载加载。车道荷载由均布荷载和集中荷载组成。公路-Ⅰ级车道荷载均布荷载标准值为qk=10.5KN/m；集中荷载标准值按以下规定选取：桥梁计算跨径小于或等于5米时，Pk=360KN；桥梁计算跨径在5m～50m之间时，Pk值采用直线内插求得。本桥宽度为8.5米，设计车道为2车道。本桥采用公路-Ⅰ级车道荷载标准。经换算均布荷载fq=2470.6N/m2；集中荷载经内插后fp=180+■×2×103/8.5N/m（I为跨径）。

主梁上部结构为T形断面，顶板宽度为1.7m，底板宽度为1.7m，翼缘板厚度为0.2m，其他细部尺寸见图1，该桥桥面总宽度为8.5米，其组成为：0.75米（人行道）+7.0米（行车道）+0.75米（人行道）。主梁混凝土材料采用C40，弹性模量为3.25*104MPa，温度膨胀系数为1.0*10-5，泊松比为0.2。

图1 T梁横断面图（单位：cm） 图2 刚架受力模型

由文献[3]知：对于不同跨径有适合其最优的梁高值，见表1。

表1 各种跨径最优梁高值

本文分别对有伸缩缝简支梁及无伸缩缝简支梁桥建立实体模型，跨径分别为20m、25m、30m、35m、40m、45m、50m、60m，近而通过比较分析主梁两端沿顺桥向的变形，得出适合无伸缩缝简支梁桥的合理跨径。

3 有限元分析

本文用Midas/Civil程序分别对不同跨度的有伸缩缝与无伸缩缝桥梁进行建模分析， 有伸缩缝桥梁与无伸缩缝桥梁的三维有限元梁格标准模型分别如图3、4所示。并对计算结果进行了分析比较。分析数据如表2所示。

由上述计算结果可以看出：

3.1 有伸缩缝与无伸缩缝桥梁沿顺桥向的变形值随着跨径的增大而逐渐增大。

3.2 有伸缩缝桥梁较无伸缩缝桥梁相比，同等跨径，同样的受力条件下，沿顺桥向的变形值明显增大，原因在于：无伸缩缝桥梁的主梁、桥台、基础形成一个整体，并且桥台处搭板的作用对桥台与主梁结点是有利的，而有伸缩缝桥梁主梁直接放置在桥台上，搭板对主梁受力没有影响。

3.3 当跨径为20m时，有伸缩缝较无伸缩缝相比，变形量增大了11.44%，说明跨径为20m，以及

3.4 当跨径从25m～45m之间，后者较前者的变形量减少的幅度基本都维持在30%左右，说明无伸缩缝较有伸缩缝桥梁来讲，变形量明显降低且自身的变形量不大，所以采用无伸缩缝桥梁的优势显得尤为突出，尤其是当跨径为25～35m时，可以看成是无缝桥梁的合理跨径。

3.5 当跨径为50m时，有伸缩缝桥梁变形量为27.20mm，无伸缩缝桥梁变形量为22.82mm，相比降低16.11%，虽然值有所减少，但不设伸缩缝时的变形量较大，很可能导致主梁开裂等不良现象，所以设置伸缩缝是有必要的。

3.6 当跨径为60m时，有伸缩缝与无伸缩缝桥梁的变形量相比，仅增大了3.48%，说明对于大跨径桥梁来讲，无伸缩缝与有伸缩缝桥梁的变形量相差很小，无伸缩缝桥梁不但从减小变形量的角度已经很不明显了，而且由于跨径的较大，变形量本身很大，桥梁无法适应无伸缩缝桥梁。所以，对于跨径≥60m的桥梁，必须设置伸缩缝来适应桥梁的变形。

4 结论

通过研究，得出如下结论：

4.1 有伸缩缝与无伸缩缝桥梁沿顺桥向的变形值随着跨径的增大而逐渐增大。

4.2 同等跨径，同样的受力条件下，有伸缩缝较无伸缩缝桥梁相比沿顺桥向的变形值均有增大。

4.3 当跨径≤20m时，无伸缩缝桥梁的优势表现的不是很明显，且其自身的变形量很小，从构造简单 ，施工方便的角度出发，建议采用无伸缩缝桥梁。尤其是当跨径为25～35m时，无伸缩缝桥梁的变形量明显降低且自身的变形值不大，采用无伸缩缝桥梁的优势显得尤为突出，可以看成是无缝桥梁的合理跨径。当跨径为40m左右时，如果构造上可以采取有效措施降低桥梁的变形值，优先采用无伸缩缝桥梁。但对于跨径≥50m的桥梁，变形量本身很大，无伸缩缝与有伸缩缝桥梁的变形量相差很小，所以必须设置伸缩缝来适应桥梁的变形。

参考文献

1 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTG D62-2004）[S].

北京：人民交通出版社，2004

2 李志文.桥梁结构优化设计基础[M].北京：人民交通出版社，1982

3 林文.无伸缩缝预应力T梁桥梁高优化设计[M].湘潭大学自然科学

学报，2007

4 彭大文等.“无伸缩缝桥梁的发展综述”.中国土木工程学会桥梁及

结构工程学会第14届年会论文集.同济大学出版社.上海，2000

5 Edward and P. Wasserman.“Record Length Jointless Bridge”.Portland

Cement Association Engineered concrete Structures.Vol.12.NO.2.

August，1999

6 Edward.P.Wasserman and JohnH.Walker.“Integral Abutments for Steel

Bridges”.American Iron and Steel Institute.Highway Structures Design

Handbook.Vol.Ⅱ.chap.5.October，1996：U.S.A

7 无伸缩缝桥梁桥台与主梁的结点构造及受力性能研究.陈朝慰.[硕

士学位论文].福州：福州大学土建学院，2003.5

8 张亮.宁夏元.设置小边跨的无缝连续梁桥设计[J].中南公路工程，

大跨度桥梁工程论文篇7

【关键词】连续刚构；桥梁；施工控制技术。

中图分类号：U445文献标识码： A 文章编号：

前言

连续刚构是一种固接墩梁的连续性桥梁。连续刚构桥梁的建立是以T型刚构桥与连续梁桥为基础，并逐步发展成大跨度连续钢构桥梁的常见形式，它具有不需要大型支座、墩梁固结、行车舒适、伸缩缝少、跨度大等的优点。这一类桥梁十分适用于激流、大河、跨越深谷、既有线等桥位。近些年来，随着我国经济的发展以及西部大开发的建设，在山岭及重丘区其深谷之间架设起越来越多的大跨径连续钢构桥梁，使得这一类桥梁得到了迅速的应用及推广，为连续刚构桥梁的进一步发展提供了新机遇，但同时也面临着严峻的挑战，在连续刚构桥梁的建设过程中如何增强其施工控制技术的水平，保证桥梁结构的稳定与安全，确保桥梁结构的线形平顺及受力合理等问题都是大跨径连续刚构桥梁施工控制中值得注意的问题。

工程简介

某省高速公路河段大桥的桥型为大跨度连续刚构桥，其桥梁跨径布置有（80+2×140+80）米。上部结构为预应力混凝土的变截面单箱单室箱梁。桥梁跨中及其端部之间的梁高为3.5m，底板有0.5m厚；桥梁根部的梁高有8.0m，底板有1.5m厚。

大跨径桥梁主桥的下部分结构采用的是双薄壁空心墩。桥墩的横向宽度有7.0m，8号与6号桥墩的单片墩有3.0m宽；9号则有3.5m宽，其壁厚为1.0m。桥梁的桥墩承台为整体式，即（16.0m×26.8m×4.5m），桥墩承台的挖孔灌注直径为2.5m。

上部结构的悬臂施工选用挂篮对称浇筑方法，1号与0号块在托架以及墩顶上完成浇筑，剩余施工段则为挂篮悬臂浇筑；桥梁合龙段使用吊架施工。

大跨径连续刚构桥梁施工过程的模拟方法

对大跨径连续刚构桥梁施工过程进行模拟分析对于桥梁施工控制来说十分重要，将工程的实际情况作为理论模型，来计算桥梁结构各个阶段的挠度及内力。在计算过程中，分散各个主梁为梁单元，而3个墩底作为固接，两边跨端则作为链杆支承。将各阶段施工的预加力、荷载、收缩及徐变及单元几何等数据带入数据文件中，然后分别进行前进分析及后退分析计算。

大跨径连续刚构桥梁施工控制原则

大跨径连续刚构桥梁在实际施工中必定经过多次的荷载变化、单元数量变化以及体系的转换，相对其他类型桥梁施工来说较为复杂。因此，为了确保工程的质量，必须对桥梁的施工进行全方位的施工控制，尤其是施工中桥梁结构的应力分布及变形分布状况，从而保证桥梁结构受力以及成桥线形状态与设计状态相一致。施工控制应遵守以下原则：1.施工控制的重点内容在于截面的内力及应力；2.悬臂施工段的合龙其相对高差不能大于20mm；3.严格控制由桥面的线形调节而导致的厚度绝对值及平均值；4.桥面的预拱度应符合混凝土徐变年限、1/2活载作用、二期恒载的徐变要求。

大跨径连续刚构桥梁施工控制内容

大跨径连续刚构桥梁施工控制内容主要有：1.箱梁的高程线形；2.箱梁的平面线形；3.薄壁墩及箱梁的截面应力；4.箱梁的温度控制。在一般情况，施工控制的重点在于线形以及应力的控制，因此主要分析这两者的控制方法。

5.1箱梁的高程线形监控

针对箱梁高程线形的控制，常用的方法有BP网络法、自适应监控法以及卡尔曼滤波法等几种。但相较而言自适应监控法更能易掌握，因此被广泛应用于连续钢构桥梁的高程线形施工控制中，本文所研究的该座大桥其施工控制也选用了自适应监控法。监控过程中，主要的技术点有：计算箱梁的理论标高；测试箱梁的挠度；箱梁的立模标高预测、数据处理、参数识别，现分析如下：

5.1.1计算箱梁的理论标高

在进行正式的施工控制之前，首先准备好箱梁预拱度线形、目标线形等线形的设计。并在确定其理论曲线之后，根据预拱度的曲线来决定箱梁的立模标高：

Fi 竣工+fi后期徐变+fi½的静载量+Hi设计=Hi立模

其中：Fi 竣工指的是连续钢结构的某一个部分立模后，因为后期施施工工艺的影响而导致变形，而这一变形一直存在到桥梁的竣工时；

fi后期徐变指的是在连续钢结构桥梁成桥竣工之后由于混凝土而产生的变形，且可以运用刚结构的计算而获得；

fi½的静载量指的是由于二分之一静载量的作用而导致桥梁的变形；

Hi设计指的是连续钢结构桥梁在i阶段中的设计标高，这一标高主要从设计方案中获得；

Hi立模指的是连续钢结构桥梁在i阶段中的立模标高。

实施标高控制应在实际情况与理论模型相一致的前提下，可运用上述的计算式来确定立模标高，并于阶段施工中确保立模标高放样的准确性，以便顺利完成施工监控的目的。

5.1.2测试箱梁的挠度

在该座大桥箱梁挠度的测试中，分4次对箱梁的悬臂浇注环节进行测量，其顺序为：1.挂篮在移动之后；2.节段的混凝土浇筑结束后；3.预应力筋在张拉之前；4.预应力张拉之后。4次测量不但能够对施工的关键环节进行严格的控制，同时更实现了施工监控的全面需求。

5.1.3箱梁的立模标高预测、数据处理、参数识别

在大跨径连续刚构桥梁的施工过程中，这3个环节有着互相连接、相互制约的关系。进行施工控制时，要求能够准确及时地处理实测数据，针对可依数据应及时复查、复测；参数识别则是以箱梁挠度4次测量所得的结果作为根据来分析设计参数，在参数修正后运用控制计算式来重新计算桥梁结构的变形值及内力值，从而减少实测值与理论值之间的偏差；而标高的测量以参数识别为基准。

5.2大跨径连续刚构桥梁截面应力的施工控制

在进行施工控制的过程中应注重对桥梁重点截面进行严格的应力控制，以便及时发现安全隐患，并给予争取的处理，从而确保桥梁结构的安全性、可靠性。应力控制主要是通过比较计算值及实测值来实现，在得出两者之间的偏差后对计算模型进行修正，同时重新设置设计参数，以便满足应力控制的需要。针对应力的监测，目前常用的主要方法有检测应变法，即将钢筋式的应力计算以及钢弦式的应力计算来作为应变检测的主要内容。其中值得注意的是钢弦式的应力计算具有受温度变化的影响小、使用方便、性能稳定等的特点，十分适用于长期观测。为了缓解温度变化对检测的影响，尽量将检测工作安排与早上实施，从而降低由于温度变化而造成的误差。

针对施工控制技术的几点思考

首先，施工控制对于大跨径连续刚构桥梁工程的实施来说十分必要。但一般情况下设计文件中的预拱度往往不能达到实际施工的规定，因此施工控制则在一定程度上起到辅助指导、补充设计的功效，更为重要的是施工控制还能研究、检测出影响施工安全、施工质量的各项因素，并提出相应的解决措施。除此之外，通过施工控制还能全面了解大跨径连续刚构桥梁的变形计受力点，对增强该类桥梁的施工及设计水平的意义重大。其次，目前我国大跨径连续刚构桥梁的施工控制技术中还存在着诸多问题，亟待深入地研究与改善。重视由于温度变化对箱梁挠度的影响，进一步提出相应的应对策略。最后，扩大施工控制管理的范围，强化对桥梁运行后控制与管理。

【参考文献】

[1]徐天良.高墩大跨径连续刚构施工控制技术研究与探讨[J].公路与汽运,2012,12(03):169-170

[2]张亚凤.高墩大跨度连续钢构桥施工控制内容与方法研究[J].西部探矿工程,2009,10(10):254-255

[3]高维权.高墩大跨度连续刚构桥施工控制内容与方法[J].铁道勘察,2009,12(01) :77-78

[4]宋磊,徐胜乐.高墩大跨连续刚构悬臂施工过程中的双重非线性稳定性分析[J].中国水运(下半月),2012,17(11):100-102

[5]王道远,袁金秀.高墩大跨连续刚构桥施工控制分析[J].岩土工程界,2008,11(11):31-33

大跨度桥梁工程论文篇8

【关键词】连续刚构桥； 设计参数； 梁底曲线幂次；

中图分类号：TU377 文献标识码：A

1 引言

随着我国经济及现代化交通运输事业的快速发展，大跨径桥梁日益增多。预应力混凝土连续刚构桥越来越多的应用到城市桥梁的工程中。此类桥型在顺桥向有较大的抗弯刚度，在横桥向也有较大的抗扭刚度，墩梁固结，利用高墩的柔度来适应结构由于预应力混凝土收缩、徐变和温度变化而产生的位移，使得桥梁的跨越能力也能得到满足。

在预应力连续刚构桥的设计中，主梁多采用变截面箱形结构，梁高的变化是通过梁底曲线来实现的。通常情况下设计人员都采用抛物线的形式，除此之外也有采用圆弧线、折线、悬链线等曲线线型。从桥梁上部结构的受力特性、外形美观、材料用量等角度综合考虑，采用抛物线线型是最合理，经济的。而抛物线的幂次的选取会影响到底板混凝土的应力、梁底净空（有通航要求）等；水文条件、对结构的受力、施工的难易、使用效果、造价成本以及方案的可行性等众多因素影响着桥梁设计时的总跨径，应当分为几孔，各孔的跨径是多少。在众多因素的相互影响之下，全面考虑各个因素也不现实。这就需要一个合理而又经济的的分孔布置。故而需要对上述俩因素进行分析。

2梁底曲线幂次分析

2.1不同幂次下的截面梁高

本文以某高速公路预应力混凝土连续刚构桥为依附工程，其梁底抛物线方程为：

其中， 为箱梁根部梁高， =5.8m，=9.12639E-05

曲线方程：，令N的取值为1.6、1.7、1.8、1.9、2.0。分别得出在不同的幂次下主梁各个悬臂段的截面梁高，。如下表所示：

不同幂次下的截面梁高 单位：（cm）

X坐标 悬臂段梁高

Y1 Y2 Y3 Y4 Y5

0 580.0 580.0 580.0 580.0 580.0

300 544.7 542.7 540.6 538.6 536.5

650 505.5 501.5 497.5 493.6 489.7

1000 468.5 462.9 457.5 452.2 447.0

1350 433.6 427.0 420.6 414.5 408.6

1700 401.1 393.9 387.0 380.5 374.3

2050 371.0 363.6 356.7 350.2 344.1

2400 343.5 336.4 329.8 323.8 318.2

2800 315.4 309.1 303.4 298.3 293.6

3200 291.3 286.2 281.8 278.0 274.5

3600 271.6 268.2 265.3 262.9 260.9

4000 257.1 255.6 254.4 253.5 252.7

4400 250.0 250.0 250.0 250.0 250.0

从上表数据中可得出以下结论：

悬臂段梁高度随着幂次的增大而减小，在1/8截面处（X=650附近），对应于幂次N=1.6的梁高比幂次N=2.0的梁高高出0.158m。

2.2不同幂次下的主梁截面应力

根据不同的抛物线幂次，计算主梁结构在成桥时，跨中、1/4、1/8、以及根部截面底板混凝土应力和相应的主拉应力。见下表：

不同抛物线幂次对应主梁截面应力单位：（MPa）

曲线幂次 混凝土应力 主拉应力

根部 1/8 1/4 跨中 根部 1/8 1/4 跨中

1.6 9.7 7.6 6.0 5.7 -8.9E-01 -6.5E-02 -5.0E-01 -3.8E-02

1.7 9.6 7.9 6.3 5.8 -8.8E-01 -6.3E-01 -4.9E-01 -3.3E-02

1.8 9.8 7.7 6.0 5.5 -8.7E-01 -6.3E-01 -5.1E-01 -4.0E-02

1.9 9.5 8.6 6.9 5.6 -8.6E-01 -6.4E-01 -5.2E-01 -3.6E-02

2.0 9.4 8.5 7.2 5.4 -8.5E-01 -6.4E-01 -5.4E-01 -4.1E-02

从上表数据可得出以下结论：

⑴ 在根部、跨中截面，由于只是曲线幂次改变而梁高度未发生变化，所以压应力与主拉应力并未有较大变化。

⑵ 在1/8、1/4截面处由于随着幂次的增大而使得梁高减小，整体刚度受到影响，压应力和主拉应力都有所增加。

⑶ 在设计中通常是要避免出现较大的主拉应力，一般会采取较低的幂次，或者用样条曲线来拟合。考虑到混凝土材料的特殊性能，受压不受拉，采用低幂次更合理。

3PC连续刚构桥孔跨比

对于连续体系桥梁跨径的布置，一般采用边、中跨不等的形式，主要是由于连续体系的特点决定的，如果采用等跨径来布置，则边跨内力（包括边支墩处梁中的负弯矩）将控制影响全桥的设计，这样是不经济的。如果边跨设计得过长，不仅削弱了边跨的刚度，还将增大活载在中跨跨中截面处的弯矩变化幅值，增加预应力束筋数量。故而，一般边跨长度取中跨长度的0.5～0.8倍。

在目前所建好的国内外预应力混凝土连续体系梁式桥中，边跨长度与中跨长度的取值都偏小，从而增加边跨的刚度，减小活载弯矩的变化幅值，减小预应力筋的数量。边跨长度过短，边跨桥台支座会产生负反力，支座与桥台必须采用相应的抗拔措施或边梁压重来解决。应注意到，边跨的长度与连续梁的施工方法有关，如采用悬臂施工法，考虑到一部分边跨是采用悬臂施工外，剩余的一部分边跨需在脚手架上施工。为了减小支架及现浇段长度，边跨长度以取不超过中跨长度的0.65倍为宜。

3.1边中跨比的选取对主梁控制截面的影响

影响桥梁分孔的因素众多，这里只从结构受力角度来分析边中跨比对其影响。马蹄湾连续刚构桥的跨径分为（55+100+55）m，边中跨比为0.550，现在选用不同的边中跨比（中跨跨径不改变）来做对比分析。选取边中跨比0.550，0.580，0.610，0.640，其所对应的边跨为55m，58m，61m，64m。

成桥状态控制截面的应力值 单位：（MPa）

控制截面 边中跨比值

0.550 0.580 0.610 0.640

现浇段端头截面 2.02 0.368 -1.13 -3.52

1/4截面处（边跨） 4.69 4.41 4.14 5.54

箱梁一和二号块交界截面（边跨侧） 9.9 10 10 10.2

箱梁一和二号块交界截面（中跨侧） 9.6 9.6 9.7 9.8

1/4截面处（中跨） 4.57 4.91 5.03 5.22

跨中截面 3.37 3.62 3.79 4.93

从上表可看出：

不同的边跨长度对于控制截面的应力影响较大，尤其是对于现浇段端头截面，随着边中跨比的增大现浇段端头截面出现了拉应力。所以边跨的长度不易过大，这样能改善现浇段的拉应力。在本文选取的边中跨比值计算模型中满足要求混凝土抗拉要求的是0.550，0.580，0.610这三组，结合调查资料，对于大跨径预应力混凝土连续刚构桥边中跨比值取0.550～0.600之间是比较合理的。

4结论

由于二次抛物线的变化规律与弯矩变化规律基本接近，因而在设计中多数采用，为了避免在主梁截面出现较大的主拉应力，一般会采取较低的幂次，或者用样条曲线来拟合。考虑到混凝土材料的特殊性能，受压不受拉，采用低幂次更合理，建议1.5～1.8次之间；设计中，一般边跨长度取中跨长度的0.5～0.8倍，为了减小支架及现浇段长度，边跨长度以取不超过中跨长度的0.65倍为宜。采用减小边、中跨之比能降低边跨现浇段的剪力与主拉应力，但又不能取得太小，否则后期下挠加剧。故而建议在0.55～0.60之间。

参 考 文 献

[1]. 范立础.预应力混凝土连续梁桥 [M].北京：人民交通出版社，1988．1―29

[2]. 徐岳.预应力混凝土连续梁桥设计 [M].北京：人民交通出版社，2002．

大跨度桥梁工程论文篇9

关键词：荷载横向分布系数 荷载试验 挠度 空心板桥

在《公路桥梁承载能力检测评定规程》（送审稿）的评定指标体系中，首次引用实测荷载横向分布系数，通过实测值与理论值的对比，可一定程度上评定桥梁结构的整体受力性能。

Abstract: In this paper, State Road 206 River Bridge Yang Ming fabricated hollow Itabashi the mid-span deflection test results discussed based on the measured deflection of the measured lateral load distribution factors in bridge detection.

Keywords: lateral load distribution factors Itabashi hollow load test deflection

In the "assessment of highway bridges carrying capacity testing procedures" (draft) assessment index system, the first time the measured lateral load distribution factor, measured by comparison with the theoretical value can be assessed to some extent, the overall force structure of the bridgeperformance.

1 荷载横向分布系数概念

对于梁式板桥或多片主梁组成的梁桥，当桥上作用荷载P时，由于结构的横向刚性使荷载在x 和y方向内同时发生传布，并使所有主梁都不同程度参与受力。如图1，如果结构某点截面的内力影响面用双值函数来表示，则该截面的内力值可表示为。求解结构内力属于空间理论问题，精确计算仍难实现，通常合理转化为简单的平面问题，其实质是将

图1 荷载作用下内力计算

前述影响面函数分离成两个单值函数的乘积，因此，对于某根主梁某一截面的内力值就可表示为：。上式中为单梁结构某一截面的纵向内力影响线，为对于某梁的荷载横向分布影响线[2]。主梁所受的最大车辆荷载可以用一列车辆的荷载乘以一个系数来表示，这个系数就叫做荷载横向分布系数。

在《公路桥梁承载能力检测评定规程》（送审稿）中，提出了利用挠度计算横向分布系数的公式，即可根据量测截面实测的各主梁或拱肋的测点挠度，按下式进行计算：

式中：mi为试验荷载作用下，某一量测截面第i片主梁或拱肋的荷载横向分布系数；fi为试验荷载作用下，某一量测截面第i片主梁或拱肋的测点挠度；n为主梁或拱肋的根数。

2 桥梁静载试验

国道206阳明河中桥，全长97米，桥梁分左右两幅，老桥为双铰平板拱桥，新桥部分为简支板桥。新桥原设计荷载等级为汽-20级、挂车-100。新桥上部结构为8孔标准跨径为10.7m的钢筋混凝土空心板桥，其中，钢筋混凝土空心板的混凝土标号为C25，主筋为Ⅱ级钢筋，其它为Ⅰ级钢筋。下部结构为钢筋混凝土桩柱式桥墩。

该桥经过十几年的运营，出现了一系列病害：桥面铺装出现多条纵向裂缝；台后填土沉陷，形成坑槽，伸缩缝破损严重，有跳车现象；空心板底出现不同程度的渗水泛白现象。基于此对该桥按公路-Ⅰ级荷载等级标准进行承载能力鉴定。

2.1试验荷载及布置

本试验为生产鉴定性试验，采用与原规范标准活载q-20相近型号的汽车作为试验荷载，荷载试验效率控制在范围，实际试验荷载为三辆340kN～370kN的三轴载重汽车。试验车的主要技术参数如表1所示。

表1 加载车辆数据统计

注：1.轴重系采用电子磅分别称量，总重则为一次称量，故总重与轴重稍有差别；

2.车型为太拖拉三轴载重汽车。

2.2荷载布置

由于此桥标准跨径仅10.7米，故只设一个加载工况，即跨中最大弯矩工况。为加载安全和全面了解应变和挠度随试验荷载增加的变化关系，对跨中最大弯矩工况分为3级。实际检测时，按加载方案依次逐级增加加载车轴，各加载等级之间不卸载，直至3级加载完成，一次卸载。各级加载试验车辆的纵向布置、横向布置及荷载分级情况见图2。

图2 各级荷载位置示意图

3 数据结果分析

3.1主梁跨中挠度

主梁挠度采用百分表测量，为满足研究需要，对8片梁全跨进行了挠度检测，考虑支点沉降影响后的各测点挠度见表2。

表2 跨中最不利工况下各梁挠度修正表

3.2实测荷载横向分布系数

荷载横向分布系数mi实测值为量测截面的各主梁或梁肋的测点挠度与总挠度和的比值，通过与试验荷载作用下的横向分布理论值进行比较，可判定桥梁结构的整体受力性能或横向连接的工作状况。

表3 跨中最大弯矩况对应的荷载横向分布系数

注：横向分布系数理论值是根据各主梁的理论荷载横向影响线，按试验荷载在桥上的实际布载位置计算而得。

由表3可以看出，1-5#板的实测荷载横向分布系数与理论值相差不大，相对误差均在10%以内；6、7#板分得的荷载较大，与荷载横向分布系数的计算值相对误差达20%，说明此处铰缝连接质量较差，存在“单板受力”现象，导致荷载不能有效地传递和分布，从而使8#板分得的荷载较小，不能参与桥面板共同受力，可以通过各级荷载下主梁跨中挠度变化规律和跨中挠度计算值与实测值的关系加以验证。

根据跨中挠度随加载等级的变化规律，可一定程度上评定结构的弹性工作状况。在各级试验荷载作用下，不同主梁的累计试验荷载效应是不同的，下面分别给出各级荷载下的挠度值，见表4、图3。

表4 各级荷载下跨中挠度变化

附注：累计荷载效应为试验荷载作用下跨中弯矩与跨中控制弯矩的比值。

各级荷载下跨中挠度变化规律曲线如图3所示。

图3 各级荷载作用下跨中挠度变化曲线

由于理论变位（或应变）一般是按线性关系计算的，因此，各级加载等级下主要测点实测弹性变位与理论值成正比，若其关系曲线也应接近于直线，则说明结构处于良好的弹性状态。下面给出1-8#板在各级荷载下挠度计算值与实测值的关系，见表5、图4。

表5 各级荷载跨中挠度计算值与实测值

各级荷载跨中挠度计算值与实测值关系曲线如图4。

图4 实测挠度与计算挠度关系曲线

由表4和图3可以看出，1-5#板受力性能良好，各级加载等级下挠度变化曲线接近于直线，说明结构处于良较好的弹性状态，6#、7#梁在第三级荷载作用下，挠度增加较大；6#板的静载试验效率达120%，这是由于6#、7#板铰缝破损严重，单板受力现象明显，承担的荷载较大的缘故。由表5和图4看出，6#板的挠度计算值与实测值关系曲线呈折线，说明板受力不均匀，铰缝质量较差，横向联系较弱，不能有效的传递分布荷载；由横向布载图也可以看出，6、7#板直接承受汽车轮载，荷载不能分布传递，从而导致8#板承担的荷载较小。

4 结论

主梁跨中挠度横向分布规律是评判桥梁结构横向传力能力的重要依据，在简支梁桥静载试验中，利用实测挠度计算主梁在试验荷载作用下的荷载横向分布系数，通过实测值与理论值的对比，可简便快速地判断桥梁上部结构横向联系的损伤状况，以评定桥梁的整体受力性能。

参考文献

[1]交通部公路科学研究院，《公路桥梁承载能力检测评定规程》（送审稿），北京：人民交通出版社

[2]姚玲森.桥梁工程（第二版）[M].北京：人民交通出版社，2008

[3]张劲泉、王文涛.桥梁检测与加固手册[M]. 北京：人民交通出版社，2007

大跨度桥梁工程论文篇10

关键词：钢筋混凝土简支梁桥；静载试验；检验系数；残余

Abstract: Take a reinforced concrete bridge for example, to disease detection, and through compared with theoretical calculations and on-site static and dynamic load test results to assess its situation; based on the evaluation results and recommendations on similar projects have a certain reference value.Key words: simply supported Reinforced Concrete Beam Bridge; static load test; test coefficient; residual

中图分类号：TU375 文献标识码： A 文章编号：

1 工程概述

某桥位于广州市南沙区港前大道，结构型式为简支板桥。该桥由新、旧两幅桥组成，往码头方向为旧桥，往港前大道方向为新桥。桥梁跨径组成：13×8m＝104m，新、旧桥桥面总宽均为15m（0.5m防撞栏+14m行车道+0.5m防撞栏）。上部结构采用钢筋混凝土简支实心板，板厚35cm，新旧桥各由15片实心板组成，板间采用企口缝连接；新桥下部结构为柱式墩，桥墩直径为100cm；旧桥下部结构0#~11#轴为六柱式桥墩，桥墩直径均为60cm；12#~13#轴为三柱式桥墩，桥墩直径为100cm。桥梁竣工年代不详，验算荷载等级不详。桥梁侧面照片见图1。

图1 桥梁侧面照

2 桥梁病害检测情况

上部结构主要病害有全桥多片实心板底多处存在不同程度的钢筋锈蚀、混凝土胀裂剥落现象，多数实心板底存在修补痕迹，部分板底跨中处存在横向裂缝，并且新旧桥多跨存在板与板间铰缝断开失效造成单板受力现象。

下部结构主要病害有多数盖梁均有修补痕迹，部分盖梁顶端渗水严重且有不同范围的混凝土破损和钢筋锈蚀现象，部分墩柱曾经进行碳纤维加固或钢箍加固，基础有局部冲蚀现象，伸缩缝处盖梁端滋生杂草灌木。

支座的主要病害有旧桥第13跨采用板式橡胶支座，12#墩上15-1#支座上垫板锈蚀，15-2#支座剪切变形严重。

桥面系的主要病害有新旧桥桥头跳车严重，桥台处台背路面下沉5cm左右，新桥存在多条整跨通长纵向裂缝，裂缝最宽1cm左右，桥面铺装表面坑槽严重，有露筋现象，旧桥桥面较为平整，存在多条整跨通长纵向裂缝，新旧桥桥面伸缩缝堵塞，防撞栏砼破损露筋，护栏部分缺失。

3 静载试验

3.1 试验计算分析

由于本桥的资料不全，因此需要采用旧的桥梁设计规范对该桥进行结构验算，验算荷载等级需要通过计算复核获得。通过“桥梁博士”比较该桥在汽-20级、挂-100和城-A荷载下的结构变形，确定以城-A荷载作为本次试验的控制荷载。计算比较的结果见表1所示。

表1跨中截面活载弯矩比较表（单位：kN・m）

3.2 静载试验加载布置

利用“桥梁博士”计算在城-A级荷载作用下，考虑现场组织标准车队困难，采用弯矩等效原则，试验选用3台350kN加载车辆（前轴70.0kN，后轴280.0kN）进行加载。

3.3 静载试验测点布置

试验桥跨为简支梁结构，新桥跨中A截面布置24个应变点、旧桥跨中B截面布置23个应变点。应变测点位置见图2和图3。沿主桥的两个试验桥跨及其相邻桥跨两侧的跨中、两个L/4、支点和其桥面中央的跨中、支点的位置布置挠度测点，共计21个测点，具体测点布置见图4和图5。

图2新桥A截面应变测点布置图（偏载）

图3旧桥B截面应变测点布置图（偏载）

图4新桥挠度测点布置图（m）

图5旧桥挠度测点布置图（m）

3.4 静载试验结果分析

3.4.1挠度分析

将各级荷载作用下实测挠度与理论计算挠度比较曲线绘于图6所示。从图中可见，实测挠度与理论计算挠度曲线基本一致，实测最大挠度小于理论计算挠度。实测挠跨比为0.0025/7.6=1/3040，远小于设计规范允许的L/600=7.6/600=1/79，结构刚度满足规范要求。

图6新桥实测挠度与理论计算挠度比较图

3.4.2应变分析

各级荷载作用下A截面实测应变与理论计算应变比较曲线如图7所示。从图中可以看出，测点8~测点16实测应变较理论计算应变大，说明板梁的受力状态不佳。

图7实测应变与理论计算应变比较图

4 结论

通过桥梁的外观检测和静载试验结果可以看出，新、旧桥的挠度检验系数不大，桥梁的整体刚度尚可。实测应变数值较理论值大，试验时裂缝有所扩展。板梁横向连接状态劣化，横向刚度弱化严重，部分梁板存在单梁受力情况。静载试验结果与病害检测发现基本一致。综上所述，该桥承载能力不能满足汽-20级、挂-100、城-A验算荷载的安全运营要求，建议对上部结构及桥面系进行维修加固，以提高横向刚度和整体性。加固前，需继续对该桥进行全封闭或严格限载（限载5t）。加固后，需再进行一次荷载试验，以鉴定其承载能力是否满足加固设计的要求。

参考文献

1 邵旭东.《桥梁工程》[M].人民交通出版社，2007.

2 《大跨径混凝土桥梁的试验方法》（1982）.