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高墩大跨连续刚构桥的梁体挠度影响分析及控制研究

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高墩大跨连续刚构桥的梁体挠度影响分析及控制研究

作者：马志鹏石家庄铁道大学

学位级别：硕士

以云南某算例桥为工程背景,针对连续刚构桥下挠及箱梁开裂等不利因素,深入分析收缩徐变、预应力损失及预应力的设计、墩梁刚度比等对挠度的影响机理。利用桥梁工程中常用的Midas Civil三维有限元软件,采用三维杆系有限单元,考虑悬臂施... 详细信息

以云南某算例桥为工程背景,针对连续刚构桥下挠及箱梁开裂等不利因素,深入分析收缩徐变、预应力损失及预应力的设计、墩梁刚度比等对挠度的影响机理。利用桥梁工程中常用的Midas Civil三维有限元软件,采用三维杆系有限单元,考虑悬臂施工方法、合拢施工顺序和运营阶段的荷载效应,建立算例桥分析模型。在收缩徐变对桥梁挠度影响中,考虑了多种收缩徐变模型,通过在算例桥模型采用各收缩徐变模型,并进行计算后得到的桥梁整体下挠、内力、应力等数据,并进行对比分析,各预测模型收缩徐变对算例连续刚构桥的影响均超过10cm,同时采用JTG3362-2018规范中的收缩徐变模型进行预测的混凝土收缩徐变的发展趋势是合理的可行的。预应力损失及桥梁预应力筋的设计对连续刚构桥下挠影响算例桥次边跨挠度最大,数值最小13cm以上。合理正确的了解和预测预应力的损失及利用恒载零弯矩的设计预应力的方法,能够对控制桥梁下挠起到至关重要的作用。对于混凝土而言,受拉开裂是很难避免的,既有施工因素也有设计运营受荷以及桥梁所在地的环境有关,梁体开裂,对梁体的刚度产生较大影响,必然增加挠度的发展,并与挠度形成恶性循环。因此控制箱梁不开裂同样是降低挠度的重要一环。通过分析预应力混凝土连续梁桥下挠及箱梁开裂等不利因素,来制定控制挠度的措施,从设计、施工、运营维修等几个方面阐述了控制挠度的方式方法。

关键词：预应力连续刚构桥收缩徐变预应力筋设计预应力损失箱梁开裂挠度控制

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大跨度悬吊式管母挠度控制措施的深化研究

智能电网（汉斯） 2023年第1期13卷 29-44页

作者：刘菲李伟刘强李水旺刘小刚陈文洋中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司陕西西安国网甘肃省电力公司建设分公司甘肃兰州中国电建集团四平线路器材有限公司吉林四平

近年来,随着大跨度悬吊式管母在各电压等级变电站中的广泛应用,管母挠度过大所带来的问题愈发突出。依托某750 kV变电站,针对大跨度悬吊式管母挠度过大问题,建立三维有限元模型计算管母挠度、场强,采用综合对比分析、理论计算结合真型... 详细信息

近年来,随着大跨度悬吊式管母在各电压等级变电站中的广泛应用,管母挠度过大所带来的问题愈发突出。依托某750 kV变电站,针对大跨度悬吊式管母挠度过大问题,建立三维有限元模型计算管母挠度、场强,采用综合对比分析、理论计算结合真型试验的方法,提出了一种新型管母悬吊系统,即V型绝缘子串加双侧辅助拉索的管母悬吊系统,并研发了相关金具。结果表明,V型绝缘子串加双侧辅助拉索的管母悬吊系统较现行方案,可大幅降低间隔内及相邻间隔悬吊点之间的管母挠度,使其小于0.5 D (D为管母外径),同时具有场强可控、结构简单、便于施工等优势。以该750 kV变电站为例,可节约750 kV管母金具投资28%左右。V型绝缘子串加双侧辅助拉索的管母悬吊系统及其特制金具的研究成果,为后续具有大跨度悬吊式管母工程提供技术支持,具有广阔的应用空间和良好的社会效益。

关键词：悬吊式管母挠度控制 V型绝缘子串加双侧辅助拉索的管母悬吊系统仿真计算真型试验

基于参数识别的连续刚构桥悬臂施工阶段挠度控制分析

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湖南交通科技 2023年第3期49卷 165-170,175页

作者：潘忠岳贵州宏信创达工程检测咨询有限公司贵州贵阳550014

为研究连续刚构桥施工阶段挠度控制的有效方法,以(78+140+78)m的某连续刚构桥为例,通过对影响结构变形的参数进行敏感性分析,确定影响结构挠度变化的主要参数是梁段容重和张拉应力。采取最小二乘法计算结构容重、张拉应力的相对误差,据... 详细信息

为研究连续刚构桥施工阶段挠度控制的有效方法,以(78+140+78)m的某连续刚构桥为例,通过对影响结构变形的参数进行敏感性分析,确定影响结构挠度变化的主要参数是梁段容重和张拉应力。采取最小二乘法计算结构容重、张拉应力的相对误差,据此调整计算模型,显著减小了有限元模型对结构变形的预测误差,验证了此方法的可行性。

关键词：连续刚构桥挠度控制敏感性分析参数识别

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预应力混凝土框架梁挠度控制实用方法探讨

混凝土世界 2022年第9期 91-94页

作者：任小莉李灵翁月霞绵阳城市学院建筑工程学院四川绵阳621000

挠度控制是影响结构安全性的关键因素之一,我国现行规范中给出的挠度计算公式参数较多,使得挠度计算繁琐复杂。本文主要概括了部分挠度控制的预防措施和简化的挠度计算公式,主要概述的挠度简化计算方法是“荷载比值法”,并用已建工程对... 详细信息

挠度控制是影响结构安全性的关键因素之一,我国现行规范中给出的挠度计算公式参数较多,使得挠度计算繁琐复杂。本文主要概括了部分挠度控制的预防措施和简化的挠度计算公式,主要概述的挠度简化计算方法是“荷载比值法”,并用已建工程对该方法进行验证,来证实该方法的可靠性。该方法能有效的把复杂的挠度计算公式化繁为简,极大地促进预应力混凝土技术的发展。

关键词：预应力混凝土挠度控制刚度计算

基于挠度控制方法的BFRP筋混凝土梁抗弯设计

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长安大学学报（自然科学版） 2010年第6期30卷 61-67页

作者：李炳宏江世永飞渭后勤工程学院军事建筑工程系重庆401311 后勤工程学院训练部重庆401311

纤维增强塑料(FRP)筋混凝土梁的抗弯设计主要受正常使用极限状态的制约,因此在采用极限状态设计法对FRP筋混凝土梁进行抗弯设计时,其步骤应根据正常使用性能标准的要求对构件进行配筋设计,然后再按极限平衡理论进行强度验算。基于这一... 详细信息

纤维增强塑料(FRP)筋混凝土梁的抗弯设计主要受正常使用极限状态的制约,因此在采用极限状态设计法对FRP筋混凝土梁进行抗弯设计时,其步骤应根据正常使用性能标准的要求对构件进行配筋设计,然后再按极限平衡理论进行强度验算。基于这一设计思路,采用对构件挠度进行控制的方法,根据应变协调条件和截面内力平衡条件,并结合对构件的荷载-挠度关系进行非线性全过程分析;提出了一种通过允许挠度确定最小配筋率的抗弯设计方法,并编写了相应的计算程序,设计了相应的图形用户界面(GUI)。采用该方法设计了2根玄武岩纤维增强塑料(BFRP)筋混凝土梁,对其在正常使用极限荷载下的挠度进行了有限元求解,并与非线性全过程分析和简化挠度公式的计算结果进行了比较。分析结果表明:得到的挠度值均小于允许挠度值,说明该方法具有较好的适用性;为满足正常使用条件下的挠度要求,应将BFRP筋混凝土梁设计为超筋梁,较高的配筋率可以明显减小BFRP筋混凝土梁的挠度,改善其变形性能。

关键词：结构工程 BFRP筋混凝土梁挠度控制抗弯设计

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弱侧限条件下沉井纠偏及挠度控制研究

科学技术创新 2022年第22期 90-93页

作者：聂鹏孙春辉耿志华马勇卢国营中电建路桥集团有限公司北京100048

沉井施工广泛用于市政基础建设领域,通常由于发生偏位和挠度过大造成井壁开裂甚至破碎,使沉井失效。为解决这一技术难题,从弱侧限条件的土层限制下,对沉井产生的附加应力、土体固结度并结合布辛内斯克理论解分析推导土体受力状态,并结... 详细信息

沉井施工广泛用于市政基础建设领域,通常由于发生偏位和挠度过大造成井壁开裂甚至破碎,使沉井失效。为解决这一技术难题,从弱侧限条件的土层限制下,对沉井产生的附加应力、土体固结度并结合布辛内斯克理论解分析推导土体受力状态,并结合某工程现场土体芯样进行沉井等效模拟实验,得到沉井土体的抗剪强度分布趋势;由土体固结度公式计算,定性得出沉井井壁所受外力与土层竖向压力分布情况有关;并将沉井下沉工程转化为常规结构力学模型进行分析推断,最终得出沉井的纠偏措施和挠度控制方法。

关键词：沉井施工弱侧限条件土体受力纠偏挠度控制

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铁路梁桥挠度智能主动控制

交通运输工程学报 2005年第3期5卷 52-55页

作者：王景全刘钊吕志涛东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室江苏南京210096

为实现当前轨道交通对桥梁微挠度的要求,研究了行车条件下对铁路梁桥挠度进行主动控制的方法,提出了可以实时调节索力的智能预应力系统的概念及结构,以中国铁路32 m跨度后张预应力混凝土标准简支梁为例,考虑快速移动车辆荷载,采用有限... 详细信息

为实现当前轨道交通对桥梁微挠度的要求,研究了行车条件下对铁路梁桥挠度进行主动控制的方法,提出了可以实时调节索力的智能预应力系统的概念及结构,以中国铁路32 m跨度后张预应力混凝土标准简支梁为例,考虑快速移动车辆荷载,采用有限元分析方法,分析了智能预应力的效应,提出了一个实现微挠度梁桥的智能预应力控制算法。结果显示智能预应力系统可以调节结构在静活载下的挠度,使其达到跨度的1/3 200,在相同挠度控制标准下可以降低梁高达到10%以上,使桥梁始终处于最佳服役状态。

关键词：桥梁工程智能预应力系统挠度控制微挠度梁桥控制算法

基于随机响应面的连续刚构桥主梁挠度控制可靠度分析

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公路 2017年第8期62卷 101-107页

作者：袁卓亚陈炫佑王卫山王旭杜进生长安大学西安市710064 北京交通大学北京市100044 西安公路研究院西安市710065

由于结构尺寸、材料性能和荷载存在随机性,连续刚构桥主梁挠度难以与设计的理想状态吻合,提出了基于随机响应面的主梁挠度控制可靠度分析法,评估不同施工阶段达到预定挠度控制目标的概率。此外,为了避免复杂积分,利用多重响应面法求解... 详细信息

由于结构尺寸、材料性能和荷载存在随机性,连续刚构桥主梁挠度难以与设计的理想状态吻合,提出了基于随机响应面的主梁挠度控制可靠度分析法,评估不同施工阶段达到预定挠度控制目标的概率。此外,为了避免复杂积分,利用多重响应面法求解施工全过程的挠度控制失效概率。考虑预应力束张拉控制应力、混凝土强度、一期恒载与二期恒载等主要施工参数的不确定性,利用上述方法对李家洼大桥进行了主梁挠度控制可靠度分析。结果表明,主梁挠度控制的失效概率随着悬臂的伸长而升高,在最大悬臂阶段达到最大值。在桥梁合龙以后,失效概率回落至较低水平。另外,失效概率与主梁挠度控制容许偏差值负相关。

关键词：连续刚构桥随机响应面挠度控制可靠度分析

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地铁深基坑大跨度无格构柱钢支撑挠度控制

科学技术与工程 2021年第28期21卷 12225-12233页

作者：苗子臻夏宝坤刘钊瑞郭彦杰王欢侯征北京市市政四建设工程有限责任公司北京100176

支撑作为基坑支护的主要受力杆件,其受荷变形情况直接关系到基坑的安全。为解决地铁深基坑大跨度无格构柱钢支撑挠度变形较大影响基坑安全问题,以北京大兴国际机场线磁各庄站地铁深基坑工程为研究对象,通过理论计算及现场实测,对施工过... 详细信息

支撑作为基坑支护的主要受力杆件,其受荷变形情况直接关系到基坑的安全。为解决地铁深基坑大跨度无格构柱钢支撑挠度变形较大影响基坑安全问题,以北京大兴国际机场线磁各庄站地铁深基坑工程为研究对象,通过理论计算及现场实测,对施工过程中钢支撑挠度数据进行监测分析。结果表明:支撑挠度与轴力整体呈现正相关关系,但受其他因素影响局部会有波动,同时自重、轴力、安装偏差、附加变形各因素对支撑挠度的影响程度依次减小。随后,针对影响钢支撑挠度的主要因素,提出了相应控制措施,并经权重分析比选验证,发现了一种减小钢支撑挠度的快速经济有效的方法,有力保障了基坑安全,可为类似工程的设计与施工提供有益参考。

关键词：地铁挠度控制现场试验统计分析钢支撑车站深基坑挠度监测