連續(xù)剛構(gòu)及其溫度效應(yīng)研究

韓萍萍　陳　翔

摘要：分析了連續(xù)剛構(gòu)及其溫度效應(yīng)相關(guān)研究工作，在介紹連續(xù)鋼構(gòu)體系特點和連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本理論基礎(chǔ)上，就其中設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)問題進行分析，并概述了連續(xù)剛構(gòu)的研究發(fā)展情況。關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)；技術(shù)特點；溫度效應(yīng)ブ型擠擲嗪牛篢F089

文獻標(biāo)識碼：A

文章編號：16723198(2009)190320011連續(xù)剛構(gòu)體系特點(1)連續(xù)剛構(gòu)體系梁橋在結(jié)構(gòu)上一般要有兩個以上的主墩采用墩梁固接。(2)連續(xù)剛構(gòu)體系的梁部受力性能與連續(xù)梁相差無幾，而薄壁墩底部所承受的彎矩及梁體的軸力隨著墩高的增大而急劇減少。(3)橋墩在墩梁固接處仍有剛架受力性質(zhì)。隨著墩高的增加，橋墩對上部結(jié)構(gòu)的嵌固作用越來越小，逐步轉(zhuǎn)化為柔性墩，所受彎矩有所減少。此外，由于溫度的影響，墩底部會產(chǎn)生較大的彎矩。(4)當(dāng)邊跨橋墩較矮、相對剛度較大時，為適應(yīng)上部結(jié)構(gòu)位移的需要，墩梁應(yīng)作成鉸接或設(shè)置支座，也可以在墩底設(shè)置彈性支承以減少對墩的約束從而達到降低墩自身的剛度。2連續(xù)剛構(gòu)結(jié)構(gòu)分析的基本理論チ續(xù)剛構(gòu)體系是一種較復(fù)雜的空間受力體系，顯然用解析法來分析求解，困難是很大的。近年來，隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展及橋梁設(shè)計過程中計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得多元方程求解已不再是難題，為用數(shù)值法解決復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)提供了有利的工具，目前用于橋梁結(jié)構(gòu)分析的數(shù)值方法主要有有限元法、有限條法、折板理論、有限段法以及格子梁理論等等。總體上，連續(xù)剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)分析的基本理論大致有：有限元理論；彈性薄板理論；殼體理論。3連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計的幾個關(guān)鍵技術(shù)問題3.1墩梁固結(jié)處的合理分析及設(shè)計チ續(xù)剛構(gòu)墩梁固結(jié)處是上下部結(jié)構(gòu)內(nèi)力傳遞的關(guān)鍵部位，受力和構(gòu)造均較復(fù)雜，經(jīng)驗表明該處是全橋最容易出現(xiàn)裂縫的部位。目前國內(nèi)多采用SAP2000、ANSYS、ADINA、ALGOR等空間有限元分析軟件對連續(xù)剛構(gòu)橋墩固結(jié)處進行局部的空間分析，以使設(shè)計較為合理。3.2溫度內(nèi)力問題(1)減少墩的抗推剛度。盡量采用高墩；設(shè)計為柔性樁基。(2)限制連續(xù)剛構(gòu)總長。雖然現(xiàn)在連續(xù)剛構(gòu)的連續(xù)長度理論上可進一步增長，但為了防止溫度內(nèi)力過大，必須加以限制。在條件適宜的情況下，可采用剛構(gòu)一連續(xù)梁組合體系。在邊墩設(shè)置滑動支座，從而減少溫度內(nèi)力。(3)控制施工合攏溫度。3.3通航防撞問題(1)墩周設(shè)人工剛性防撞島，如洛溪大橋的柔性墩等。(2)墩周設(shè)柔性消能防撞設(shè)施。如黃石長江大橋設(shè)置的鋼架和護舷等。(3)設(shè)分離式防撞島。防撞島設(shè)置于墩的上下游，與橋墩相互分離，如虎門大橋輔助航道橋等。3.4合攏問題ザ雜詒嚦緄暮下７絞接幸韻錄鋼幀(1)常用的落地支架方式。(2)架設(shè)導(dǎo)梁方式。(3)加長邊跨懸澆長度和增加臨時樁方式。(4)與引橋的懸臂連接合攏。3.5懸臂施工控制チ續(xù)剛構(gòu)尤其是多跨時，超靜定次數(shù)多，施工過程中主梁內(nèi)力不斷重分布，尤其是懸澆時每一階段的同一節(jié)段的高程和應(yīng)力都不同。因此為確保結(jié)構(gòu)安全、施工質(zhì)量、合攏精度和成橋線形，必須對施工進行嚴(yán)密的組織監(jiān)控，控制全過程的立模高程、應(yīng)力、撓度和變形，使與設(shè)計大致相吻合。4連續(xù)剛構(gòu)的研究發(fā)展(1)簡化預(yù)應(yīng)力束類型。現(xiàn)在設(shè)計中已有相當(dāng)多的橋梁取消了彎起束和連續(xù)束，用豎向和縱向預(yù)應(yīng)力承擔(dān)主拉應(yīng)力，簡化了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系，而且受到施工單位的歡迎。目前關(guān)于這一點正在深入研究中。(2)取消邊跨合攏段落地支架。設(shè)計采用合適的邊跨與主跨比，在導(dǎo)梁上直接合攏邊跨，或與引橋的懸臂相連接實現(xiàn)邊跨合攏段的現(xiàn)澆，在高墩的條件下取消邊跨合攏段的落地支架，除帶來一定的經(jīng)濟效益外，還可方便施工。(3)正如前面所述，在采用大位移量伸縮縫、釋放邊墩、采用剛構(gòu)一連續(xù)組合體系的情況下，上部結(jié)構(gòu)連續(xù)長度可進一步增長。(4)連續(xù)剛構(gòu)由于墩梁固接，對于溫度力十分敏感，特別是高次超靜定的連續(xù)剛構(gòu)橋，溫度應(yīng)力可以達到甚至超過活載應(yīng)力，已被認(rèn)為是預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁產(chǎn)生裂縫的主要原因。參考文獻[1]@殷燦彬，王解軍，唐燦.連續(xù)剛構(gòu)橋高溫合攏頂推力的計算方法研究[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報，2009，(1).[2]@李曉箏，張明強，曹淑上.連續(xù)剛構(gòu)橋施工模擬方法研究[J].公路交通技術(shù)，2007，(1).