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篇1：大跨度桥梁非线性分析的论文
大跨度桥梁非线性分析的论文
摘要：本文在前人研究的基础上提出了统一的颤振和抖振分析方法。该方法以非线性有限元的直接积分法为基础，在研究中具体解决了随机风速场的模拟、耦合自激力的时域计算和统一的颤抖振时程分析流程等关键问题，考虑了结构的几何非线性和有效攻角效应。本文的研究纠正了过去时程分析方法不能同时处理颤振和抖振的理论缺陷。本文还通过所编制的软件的计算实例验证了方法的正确性和可行性。
关键词：桥梁非线性颤振抖振时程分析
一、前言
时程分析方法是桥梁风工程中的主要方法之一。过去的非线性时域分析方法都局限于抖振。其基本流程是首先模拟桥梁风场的脉动风速时程，根据脉动风速计算抖振力和自激力，然后将抖振力和自激力的计算编入非线性有限元程序中，最后再运用这样的程序进行计算。在这个流程中，非线性有限元程序是比较成熟的，但在脉动风速模拟和自激力的计算方面都还存在着对分析有重要影响的缺陷。由于时域中耦合自激力的计算比较困难，过去的时程分析中都没有考虑耦合的自激力，因此，这样的分析方法不能用来分析耦合颤振[2]。
本文在此对时程分析方法进行了改进。首先是改进了模拟随机风场的谐波合成法，提高了模拟的效率。然后本文实现了时域中耦合自激力的计算，从而在时域中实现了比较完善的风荷载计算。利用这样的风荷载，本文在时域中统一了抖振和颤振的分析方法。在时域中实现了耦合颤抖振和颤振分析。根据这一方法，本文运用可视化编程技术，编制了大跨度桥梁非线性颤振和抖振时程分析的有限元程序Nbuffet，并对程序进行了验证。最后本文对江阴长江大桥进行了非线性颤振和抖振分析，得出了一些有益的结论。
二、脉动风送的模拟
要进行抖振时程分析就必须首先模拟作用在桥梁上的脉动风速时程。本文采用经作者改进的谐波合成系列中的一种方法，大大提高了模拟效率，为在后文进行颤振时程分析中不断变换风速计算节约了时间。作用在大跨度桥梁上脉动风速可视为一维多变量随机过程。众所周知，用谐波合成法模拟一维多变量随机过程需要计算互谱密度矩阵的Cholesky分解。该分解通常采用迭代法求借，计算最大，常常影响模拟的规模的效率。本文作者利用桥梁上各点的互谱密度近似相等的特点，导出了显式的分解公式，并且采用了FFT技术，从而极大地提高了模拟效率。
三、风荷载计算
引起桥梁风振的荷载可以分为静力风荷载、抖振力和自激力。其中静力荷载按常规静力三分力系数计算，抖振力常按Scanlan的准定常理论计算。
自激力的计算一直是研究得较多的课题之一。传统频域抖振和颤振分析方法中的自激力都采用Scanlan提出的气动导数的线性表达式。由于该表达式是频域和时域的混合表达式，不能在时域中求解。为了在时域中顺利计算耦合自激力，Lin提出了一种用单位脉冲响应函数表达的统一自激力表达式[4]。本文按Lin的理论计算耦合自激力。Lin的理论基于二自由度耦合。然而，三自由度耦合对结构振动的影响最近也引起了一些学者的关注。虽然并非所有的自由度之间都具有耦合特性，但从理论和形式完备的角度出发，本文将Lin的理论从二自由度推广到三自由度，成功地实现了时域内三自由度耦合自激力的计算。
用脉冲响应函数表达的自激力适合于任意形式的振动，也适用于正余弦振动（颤振）。根据在正余弦振动形式下，脉冲响应函数表达的自激力与气动导数表达的自激力相等价的关系，Lin导出了用脉冲响应函数表达的自激力的具体表达形式。
四、统一的额报和抖报时域分析方法
在传统的步域分析方法中，抖振和颜振是通过完全不同的方法来分析的。其中，抖振分析用的`是基于随机振动理论的响应谱方法，颤振分析用的是与特征值问题有关的半逆解法或复模态解法。风振时程分析的初衷是为了解决非线性情况下的抖振响应计算。但是颤振分析中所需要的计算自激力的公式在抖振时程分析中都要用到，所以从理论上讲，利用计算抖振时程分析的方法同样可以在时域中计算颤振。实际上，抖振和颤振并不是完全独立的。在任何风速之下，桥梁都受到抖振力和自激力的作用。当风速较低时，自激力很小，不起控制作用，桥梁的振动就体现为抖振。当风速增加到一定程度时，自激力逐渐发散，并控制桥梁的运动，桥梁就发生了颤振。因此，只要正确地描述了抖振力和自激力，运用时程分析这一仿真的分析方法，就可以算出一定风速之下桥梁的真实运动状态。如果表现为随机振动，则说明是抖振，我们就可以得到响应时程统计指标。如果是发散振动，就说明桥梁发生了颤振。只要不断进行搜索计算，我们就能在时域中找到桥梁的颤振临界风速。
根据以上设想，本文设计并首次成功地实现了时域中统一的颤振和抖振分析算法。
流程中，耦合自激力的计算是个关键。过去的一些抖振时程分析方法中常只近似考虑非耦合的自激力。而大跨度桥梁的颤振发散大多是受耦合自激力控制的，因此，过去的抖振时程分析方法不能用于计算颤振的原因就在于此。颤振发散的判断依据也是关键之一。考虑到结构在接近颤振临界状态时，振动形式逐渐从随机振动过渡到谐波发散振动，其振幅将逐渐增大，相应振动的阻尼将逐渐减小。因此，本文先通过位移时程曲线观察振幅的变化规律，当结构的振动明显过渡为谐波振动时，则根据计算结构的阻尼系统，当阻尼系统为负时，则认为结构进入颤振临界状态。计算实例表明，这种判断方法与其他方法计算得到的结果一致。
五、非线性颤振和抖振时程分析的程序设计
除了在时域中统一颤振和抖振分析方法以外，本文研究时程分析方法的目的还在于分析不同非线性因素对桥梁颤振和抖振响应的影响。与大跨度桥梁抖振和颤振有关的非线性现象主要有：
（1）几何非线性，包括平均风荷载引起的位移：由于大跨度桥梁相对细长，几何非线性现象不能忽视；
（2）有效攻角效应：由平均风荷载引起的位移使风对桥梁的攻角发生变化，从而使静力三分力系统和气动导数发生变化，因此附加攻角对桥梁的影响不能忽视。
根据以上分析流程并考虑这些非线性因素，借鉴一些通用有限元程序的理论和源代码[5]，本文作者编制了大跨度桥梁颤振和抖振分析程序Nbuffet。该程序以FortranPowerStation（FPS）4。0为平台，采用Fortran90语言编程。作者运用了FPS的Windows编程技术，使Nbuffet成为一个基于Windows95／NT平台具有丰富的交互式功能的实用程序。
由于目前非线性有限元技术相对比较成熟，该部分在理论上不是本文的重点，因此这里不再详述。
六、实例分析
在以上理论的基础上，本文作者编制了相应计算机程序Nbuffet。该程序考虑了结构的几何非线性和气动非线性（有效攻角引起的三分力和气动导数等变化），以便可以考虑这些非线性对结构风振行为的影响。本文作者在程序中采用鱼骨架式模型建立大跨度桥梁模型，采用杆梁的切线刚度矩阵和Newton—Raphson方法并引入平衡迭代来处理结构几何非线性。运用所编制的程序，本文分析了江阴长江大桥主桥的非线性颤振和抖振行为。
江阴长江大桥主跨1385m，是我国目前在建的跨度最大的桥梁。丰文运用Nbuffet程序，分析了该桥不同参数下的颤振和抖振响应，并与用其他方法得到的结果进行了比较。结果显示，本文建立的统一的颤振和抖振分析方法在理论上和实践上都是成功的。本文所编制的Nbuffet程序也是实用可靠的。以下分别是运用传统频域分析方法、风洞模型试验和本文的方法分析得出的一些结果对比情况。限于篇幅所限。从结果对比可以看出本文的计算结果与频域分析方法、风洞模型试验的结果基本吻合。本文的主要目的是建立一套时域内颤振和抖振统一分析的方法和流程。从比较结果来看，这种方法和流程是成功的。
从比较结果中还可以得到以下一些现象：
（1）本文竖向响应略小于风洞试验结果，本文的扭转结果又略大于风洞试验结果。考虑到目前的风振试验和分析方法体系都尚未达到比较精确的程度，这些误差可能来源于试验、频域、时域三者之间的模型误差。
（2）素流对该桥的颤振临界风速没有影响，即考虑抖振项的参与不影响该桥额振临界风速。
（3）只有气动导纳因素对抖振结果影响显著。可见，几何非线性和有效三分力及有效气动导数对悬索桥的影响可能要到更大的跨度才能表现出来。
七、结语
大跨度桥梁在非线性情况下的颤振和抖振分析是目前桥梁风工程研究的热点之一。本文着重提出了时域中统一的颤振和抖振方法，同时解决了脉动风速的高效率模拟、结构几何非线性和气动非线性的处理方法。在此基础上，本文编制了计算程序Nbuffet并用该程序分析了江阴长江大桥非线性颤振和抖振响应。结果表明本文提出的方法及所编制的程序在理论和实践上都是正确的。
在此基础上，我们就可以在时域中增加考虑各种非线性因素对结构进行分析从而寻找结构对这些因素的敏感性；我们也可以根据时程计算来进行非线性的振动控制。而这些研究工作在频域范围内是难以开展的。如果与CFD技术相结合，将可望实现从参数识别到结构宏观计算和控制的全过程分析。从而达到与风洞试验互为补充的目的。
应该说，尽管以上方法和程序是成功的，但是更重要的是要利用这种方法对所关心的桥梁进行各种用过去的方法所不能进行的全过程参数分析，从而得到更具有普遍规律性的结论。因此，大量的实例计算和总结是必要的。
篇2：大跨度斜拉桥非线性地震反应分析
大跨度斜拉桥非线性地震反应分析
为了探索斜拉桥梁的整体受力性能,以徐州市和平路跨铁路站场斜拉桥主桥设计方案为具体的分析对象,选取结构在地震作用下的`结构反应及受力性能进行研究,以期望对今后此类桥型的设计与施工能具有一定的指导意义.
作 者：蔡磊 熊利锋 周世军 CAI Lei XIONG Li-feng ZHOU Shi-jun 作者单位：蔡磊,周世军,CAI Lei,ZHOU Shi-jun(兰州交通大学土木学院,甘肃兰州,730070)熊利锋,XIONG Li-feng(甘肃省水土保持研究所,甘肃兰州,730000)
刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)： 35(2) 分类号：U448.27 关键词：斜拉桥 有限元 几何非线性 静力分析 垂度效应篇3：大跨度桥梁非线性颤振理论的分析与实验
大跨度桥梁非线性颤振理论的分析与实验
本文首先改进了模拟随机风场的谐波合成法,提高了模拟的效率.然后实现了时域中耦合自激力的计算,从而在时域中实现了比较完善的风荷载计算.利用这样的风荷载,在时域中统一了抖振和颤振的'分析方法.在时域中实现了耦合颤抖振和颤振分析.根据这一方法,运用可乐视化编程技术,编制了大跨度桥梁非线性颤振和抖振时程分析的有限元程序Nbuffet,并对程序进行了验证.
作 者：孙国臣 王福伟 作者单位：黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司 刊 名：中国科技财富 英文刊名：FORTUNE WORLD 年，卷(期)：2009 “”(2) 分类号：U4 关键词：桥梁 非线性 颤振篇4：大跨度桥梁设计的论文
大跨度桥梁设计的论文
一、非线性地震反应分析
大跨度桥梁结构的非线性可分为材料非线性(又可称为物理非线性或弹塑性)和几何非线性两种，一般情况下结构的几何非线性可通过考虑所谓的P-△效应来进行在结构非线性地震反应分析的计算理论研究方面，备受关注的是结构的弹塑性分析，这不仅是因为相对于几何非线性而言，结构的弹塑性性能对于结构的抗震性能影响较大，而且更由于问题的复杂性。所以国内外众多学者针对后者开展了大量的研究工作。在大跨度公路桥梁弹塑性地震反应分析的力学模型中，根据各种构件的工作状态，将结构简化为杆系结构是合理的，同时对计算而言也是非常经济的。若按构件所处的空间位置可把力学模型分为平面模型和空间模型两种。若按模型中所采用的单元应力水平的种类来分，又可分为微观模型(采用应力空间)和宏观模型(采用内力空间)两种。由于微观模型要求将结构划分为足够小的单元，尽管很有效但所需的计算量较大，只适用较小规模的结构或构件的非线性分析，因此在实际工作中应用的范围比较有限，所以这里仅按前一种分类方法来加以讨论。
在结构弹塑性地震反应分析中，构件恢复力模型的确定是基本的步骤而构件的恢复力关系又集中反映在滞回特性曲线上，基本指标有曲线形状、骨架曲线及其特征参数、强度、刚度及其退化规律、滞回耗能机制、延性和等效滞回阻尼系数等。国内外在这方面已进行了大量的试验研究并取得了相应的研究成果。在平面模型中，根据所采用的塑性铰类型可把它分为集中塑性铰模型和分布塑性铰模型两大类。在集中塑性铰模型中，有代表性的一种是Clough等于1965年提出的双分量单元模型，该单元模型采用两根平行杆来模拟构件，其中一根用来表示具有屈服特性的弹塑性杆，另一根用来表示完全弹性杆，非弹性变形集中于杆件两端的集中塑性铰处，该模型的最大不足是不能考虑构件刚度退化。另一种有代表性的是1969年Giber-son提出的单分量模型，它克服了Clough双分量模型的不足，同时只用两个杆端塑性转角来刻划杆件的弹塑性性能，而杆件两端的弹塑性参数又是相互独立的，因此应用起来较为简便。其缺点是基本假设中有地震过程中反弯点不能移动的限制，所以对一些与基本假设不甚相符的特殊情况其使用的合理性就受到了限制。
二、多点激振效应
通常桥梁结构的地震反应分析是假定所有桥墩墩底的地震运动是一致的。而实际上，由于地震机制、地震渡的传播特征、地形地质构造的不同，使得入射地震在空间和时间上均是变化的。即使其他条件完全相同，由于地面上的各点到震源的距离不同，它们接收到的地震波必然存在着时间差(相位差)，由此导致地表的非同步振动。这一点已被地震观测结果所证实。因此，多点地震输入是更合理的地震输入模式。特别是大跨度桥梁结构，当地震波的波长小于相邻桥墩的跨度时，入射到各墩的地震波的相位是不同的，由于在桥长范围内各墩下的基础类型和周围的场地条件可能有很大的差别，因此入射到各墩的地震波的波形也可能是不同的。有关实际震害表明，入射地震波的相位差可增大桥跨落梁的危险性。所以就地震波传播过程中的多点激振效应进行研究是有很大的实际意义的。
从概念上看，仅考虑入射地震波的相位变化情况属于行波效应分析问题。若再考虑地震波的波形变化就属于地震波的多点输入问题。从计算方法上看，由于多点地震输入算法与同步激振的计算方法不同，因此必须重新推导结构体系的动力平衡方程。美国学者Penzien和Clough于1975年推导了多自由度体系考虑地震波多点输入时的动力平衡微分方程及求解方法，通过所谓的影响矩阵，实现了地震波的多点输入算法。这种方法后来被广泛应用，目前所有考虑地震波多点输入的结构地震反应时程分析算法均以此为基本出发点。
综上所述，大跨度公路桥梁的多点激振效应分析是一个比较复杂的计算问题，其复杂性一方面在于计算方法上面，更重要的是对于不同类型的桥梁结构体系可能有着截然不同的计算结果。因此实际计算时只能针对具体的桥梁结构进行具体的分析，不能一概而论。从计算方法上看，目前有关研究基本上仍局限于线弹性体系的'多点激振效应分析，而非线性多点激振效应与结构体系非线性地震反应分析的力学模型是密切相关的．
三、结构设计
上部构造形式的选择，应结合桥梁具体情况，综合考虑其受力特点、施工技术难度和经济性。简支空心板结构的桥型，施工方便，施工技术成熟；但跨径小，梁高大；由于桥梁跨径受限制，往往造成跨深沟桥梁高跨比不协调，美观性差；上部构造难以与路线小半径、大超高线形符合，且高墩数量增加；桥面伸缩缝多，行驶条件差。因而，在山区大跨度中，该类桥型一般用于地形相对平缓、填土不高的中、小桥上。预制拼装多梁式T梁在中等跨径桥中具有造价省、施工方便的特点，其造价低于整体式箱梁，是中等跨径直梁桥的常用桥型。但对于曲线梁来说，T梁为开口断面，抗扭及梁体平衡受力能力均较箱梁差，曲梁的弯矩作用对下部产生的不平衡力大。但当曲线桥的弯曲程度较小时，曲线T梁桥采用直梁设计，以翼缘板宽度调整平面线形，可减少曲梁的弯扭作用，在一定程度上可弥补曲线T梁桥受力和施工上的不足。虽然直线设置的曲线桥仍有部分恒载及活载不平衡影响及曲线变位存在，但较曲线梁小。此外，可以采取加强横向联系的措施，提高结构的整体性。对于大跨径桥梁，最好采用悬臂浇筑箱梁。但是对于中等跨径的桥梁，箱梁桥不论采取何种施工方式，费用都较高，与预制拼装多梁式T梁相比，处于弱势。
下部结构应能满足上部结构对支撑力的要求，同时在外形上要做到与上部结构相互协调、布置均匀。桥墩视上部构造形式及桥墩高度采用柱式墩、空心薄壁墩或双薄壁墩等多种形式。柱式墩是目前公路桥梁中广泛采用的桥墩形式，其自重轻，结构稳定性好，施工方便、快捷，外观轻颖美观。对于连续刚构桥，要注意把握上下部结构的刚度比，减小下部结构的刚度比，减小下部结构的刚度，可减小刚结点处的负弯矩，同时减小桥墩的弯矩，也可减小温度变化所产生的内力。但是桥墩也不可以太柔，否则会使结构产生过大变形，影响正常使用，并不利于结构的整体稳定性。对于高墩，除了要进行承载能力与正常使用极限状态验算外，还要着重进行稳定分析。对于连续梁结构或连续刚构桥，各墩的稳定性受相邻桥墩的制约影响，应取全桥或至少一梁作为分析对象。稳定分析的中心问题就是确定构件在各种可能的荷载作用和边界条件约束下的临界荷载，下面以连续梁为例进行说明。介于梁、墩之间的板式橡胶支座，梁体上的水平力H(车辆制动力和温度影响力等)是通过支座与梁、墩接触面上摩阻力而传递给桥墩的，它不但使墩顶产生水平位移，而且板式橡胶支座也要产生剪切变形。当梁体完成水平力的传递以后，梁体暂时处于一种固定状态，但由于轴力及墩身自重的影响，墩顶还会继续产生附加变形，这就使得板式支座由原来传递水平力的功能转变为抵抗墩顶继续变形的功能，支座原来的剪切变形先恢复到零，逐渐达到反向的状态。
四、结语
山区大跨度作为公路工程的一部分，很多方面需要探讨。山区大跨度方案的确定应遵循“安全、舒适、经济、美观”的原则，只有把握好规律，抓住侧重点，山区高速桥梁的布置和设计才能准确无误。
参考文献
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[4]唐茂林．大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开发[D]．西南交通大学，
篇5：谈谈对大跨度桥梁非线性颤振的研究
谈谈对大跨度桥梁非线性颤振的研究
桥梁风场的脉动风速时程研究,是桥梁设计重要的研究课题.它是根据脉动风速计算抖振力和自激力,然后将抖振力和自激力的计算编入非线性有限元程序中,最后再运用这样的程序进行计算.本文作者首先提出了改进模拟随机风场的`谐波合成法,以此来提高模拟的效率,很有启发性.
作 者：林卫权 作者单位：广东长虹公路工程有限公司 刊 名：中国科技财富 英文刊名：FORTUNE WORLD 年，卷(期)： “”(10) 分类号： 关键词：桥梁 非线性颤振 研究篇6：对大跨度预应力混凝土桥梁的设计原理的简要分析论文
对大跨度预应力混凝土桥梁的设计原理的简要分析论文
摘要:大跨度预应力混凝土变截面连续箱梁桥具有结构刚度大、变形小、行车平顺舒适、伸缩缝少、抗震能力强等优点，因此无论是公路或城市桥梁、高架道路，还是跨越宽阔河流的大桥，均是首选的桥型方案之一。但作为全预应力混凝土的大跨度连续箱梁，在施工阶段或使用过程中，普遍出现各种不同性质不同类型的裂缝本文分析了大跨度连续梁桥施工控制的方法、对箱形截面的温度场进行了观测，并用观测结果剔除温度对施工控制的影响。
关键词:大跨度 公路桥梁 预应力混凝土 设计 测量
目前桥梁施工控制的结构计算方法主要包括：正装分析法、倒装分析法和无应力状态计算法。正装计算法能较好地模拟桥梁结构的实际施工历程，得到桥梁结构在各个施工阶段的位移和受力状态，同时，能较好地考虑结构的非线性问题和混凝土收缩、徐变等问题。对于大跨度预应力混凝土桥梁，首先必须进行正装计算。施工预拱度应按照桥梁结构实际施工加载顺序的逆过程来进行结构行为计算和予以确定。只有按照倒装计算出的桥梁结构各阶段中间状态去指导施工，才能使桥梁的成桥状态符合设计要求。一般而言，以正装计算结果作为应力监测的依据，以倒装计算结果作为预拱度控制的依据。
一、桥梁结构的理论计算
1、关于压应力控制值问题
如均采用C50混凝土，达到设计强度的80%进行张拉，按三国规范容许压应力比较见表1。
表1 运营及预加力阶段压应力控制比较MPa
规范 运营阶段 预加力阶段
英国BS 5400 20.0 16.0
中国J TJ 023-85 17.5 21.0
美国规范(94) 22.5 22.0
从表1知，运营阶段压应力容许值中国规范偏低，趋于保守。而施工阶段容许压应力仅次于美国，两者仅差4.76%，比英国大出31.25%。签于中国施工水平的实际情况;另还有许多因素在设计中是很难精确计算的，若施工阶段容许压应力取值过高，确实存在着冒险的因素。建议σha=0.65Rba(荷载组合Ⅰ)，即为其两国的平均值较好。在具体进行桥梁设计时，要求结构各截面的应力具有一定的安全储备，对截面正应力，一般要求在不利荷载组合下，还应保持2.0～3.0MPa的压应力储备。
2、剪力滞效应
剪力滞效应在混凝土箱形梁设计中应该考虑，特别是簿壁箱形宽翼缘截面，不能忽视其剪力滞效应。剪力滞效应考虑过多，对钢筋混凝土结构只不过多配筋，造成一些浪费;而对预应力混凝土结构，由于翼缘板上的法向应力不均匀，若按大值取值或按等间距等预应力，不按应力变化的要求设置预应力筋，都有可能造成混凝土开裂。对箱形截面的剪力滞效应问题，比较各国规范现阶段箱形梁桥设计可参考德国规范DIN1075“关于共同作用宽度”的条文规定执行。
二、主梁线形测量
1、主梁挠度、轴线和主梁顶面高程的测量
在每一节段悬臂端梁顶设立2～4个标高观测点和一个轴线点。测点用短钢筋或钢板预埋，并用红色油漆标明编号。标高用水准仪进行测量，根据各节段施工次序，每一节段按三种工况对主梁挠度进行平行独立测量，相互校核。轴线使用全站仪和钢尺等进行测量，采用测小角法或视准法直接测量其前端偏位。视准时，将轴线后视点引至过渡墩，用远点控制近距离点。在主梁顶面混凝土高程测量过程中，同一截面测2～4点，根据其横坡取其平均值，这样可得到主梁顶面的高程值。同时，在不同工况下，由观察得到的主梁挠度(反拱)变化值，与给定立模标高(含预拱度)立模的高程值，也可得到主梁顶面的高程值，两者比较后，可检验施工质量。
2、主梁立模标高的测量
用精密水准仪测量立模标高，立模标高的测量应避开温差较大的时段。施工单位立模到位，测量完毕后，监理单位对施工各节段的.立模标高进行复测，监控单位不定期进行抽测。
3、同跨两边对称截面相对高差的直接测量和多跨线形的通测
当两边施工节段相同时，对称截面的相对高差可直接进行测量和分析比较。当施工节段不同时，对称节段的相对高差不满足可比性，此时，可选择较慢的一边最末端截面和较快的一边已施工的对应截面作为相对高差的测量对象。在测量过程中，同一对称截面可测多点，根据其横坡取其平均值，可得到对称截面的对应点的相对高差。除保证各跨线形在控制范围内外，主梁全程线形应定期或不定期进行通测，确保全桥线形的协调性。
三、线形控制原理与技术
1、预拱度控制
主梁悬浇段的各节段立模标高可按下式确定
Hi=H0+fi+(-fi预)+f篮+fx(1)
式中:Hi为待浇筑段主梁底板前端底模标高;H0为该点设计标高;fi为本施工段及以后浇筑的各段对该点的影响值;fi预为本施工段顶板纵向预应力束张拉后对该点的影响值;f篮为挂篮弹性变形对该施工段的影响值;fx为由徐变、收缩、温度、结构体系转换、二期恒载、活载等影响值。上述各参数在有限元倒向分析基础上，根据实测信息，对计算预拱度进行调整和预测，确定最佳预拱度。
2、预拱度
指令预拱度是主梁线形控制的主要参数，也是决定主跨和边跨能否顺利合拢，应力分布是否合理的关键。施工预拱度指令，一般由监测监控单位拿出方案，经设代组计算审核后，桥梁专业监理工程师签字才能组织施工。施工预拱度指令除保证其合理性、科学性外，下达时间应保证施工的连续性和及时性。
四、主梁结构应变测量与应力分析
1、布点时间
在主梁钢筋布置基本就绪、混凝土浇筑之前，在控制断面预埋传感元件，并做好相应的防护工作。对于预应力混凝土梁桥，主要是测试和控制桥梁结构纵向应力。因此，布点时，传感元件沿纵向(桥的里程或桩号方向)布置，用铁丝捆扎在主梁纵向钢筋的上(下)缘。
2、传感元件测试原理及其应变测量
混凝土应力测试传感元件类型较多，目前通常使用钢弦应变计，其测试效果较好。钢弦传感器应变与频率间的关系通常是以标定表和折线图的形式给出的，用二次曲线或三次曲线进行最小二乘拟合，便能得到较好数学表达式。
综上所述，对大跨度预应力混凝土桥梁施工应力监测，至今仍有不少问题没有更好的解求方法。在科学的方法没有建立之前，经验的积累十分重要。当前由于工程发展需要，正推动这项测试工作不断开展，在这大好的时机中，只要坚持不断地实践，不断地分析总结，不断地试验探索，必将使混凝土桥梁施工应力测试工作更快地走向完善。
篇7：公路桥梁中大跨度桥梁设计研究论文
随着公路桥梁技术水平的不断提升，大跨度桥梁工程逐年增加，在公路桥梁设计过程中，大跨度桥梁是其重要组成部分，与公路桥梁的使用息息相关，所以保证公路桥梁大跨度桥梁设计质量至关重要。所以在大跨度桥梁设计过程中，应充分考虑各项因素，并抓住大跨度桥梁设计要点，并对桥梁结构进行合理优化，进而保证大跨度桥梁安全。
1 大跨度桥梁设计的设计要点
1.1大跨度斜拉桥设计要点
大跨度斜拉桥具有许多的优势，包括稳定性以及承载能力强，且具有较强的跨越能力。大跨径斜拉桥主要由三部分组成，包括主梁、索塔以及斜拉索，在拉桥概念设计过程中，对于这三部分，设计人员通过合理的组合，将其组合成漂浮体系、半漂浮体系、塔梁同结体系以及刚构体系等。在对桥梁索面进行设计过程中，可以将桥梁索面设计成单索面、竖向双索面、斜向双索面以及空间索面。斜拉桥拉索具有自锚特征，多数斜拉桥的斜索是自锚体系，只有在如主跨很大边跨很小等特殊情况下，少数斜拉桥才采用部分地锚式的锚拉体系。一般情况下，将大跨度斜拉桥结构应用在200-800m之间的河流或者峡谷桥梁建设中。
1.2大跨度悬索桥设计要点
悬索桥是大跨度桥梁的主要类型之一，它由许多部分构成，包括主缆、吊索、桥塔、加劲梁以及锚碇等，一般情况下，将大跨度悬索桥梁应用在跨径大、高度高的山区桥梁建设中。在悬索桥设计过程中，将桥塔作为桥身支承，因此应设计两个桥塔，并利用两个桥塔，将悬索桥分成中跨以及两个边跨，同时设计人员合理确定边跨的长度，通常将中垮和边跨设计为2:1或者4:1，对于悬索桥的垂直比，也可以设计为1:6，也可以设计为1:7，具体应充分考虑桥塔高度。
1.3拱桥设计要点
在我国，拱桥是一种使用时间较长的桥梁类型，在现代拱桥设计过程中，为了使其能够充分发挥功能，可以采用钢筋混凝土结构的拱桥，并结合混合类型拱桥，目前现代拱桥主要以一种拱桥结构为主，即钢管混凝土结合钢筋混凝土拱桥。这种拱桥结构具有一定的优点，如施工简单，承载能力强等，在跨径较短、且V字形峡谷中，可以采用拱桥结构。.
2大跨度桥梁设计的优化对策
在公路桥梁设计过程中，应加强对大跨度桥梁设计进行合理的优化，使得大跨度桥梁设计方案更加的科学、合理，能够增强大跨度桥梁结构的稳定性、安全性以及耐久性，同时通过大跨度桥梁设计，还能够给增加跨度桥梁设计的经济性，具体的优化内容表现在以下几个方面：
2.1 索塔的结构优化
索塔结构的优化是大跨度桥梁设计优化的重要组成部分。在索塔结构优化过程中，主要进行两部分的优化，一部分为塔的受力合理性进行优化，另一方面对塔高进行优化。对于塔高，应保证最佳，若塔过高，就会增加施工难度以及施工成本，反之，则会增加主梁以及拉索的受力，并降低拉索工作效率，因此对塔高优化非常重要。但是需要注意的是对于塔高的优化，需要结合其它部分，充分考虑各种因素。另外还应加强缆索毛骨性、缆索形式以及锚固定的分布等等，不断提高大跨度桥梁设计水平。
2.2斜拉索或主缆的动力优化
在大跨度桥梁设计过程中，出现如斜拉一悬吊混合体系、全索桥等新型的桥梁结构，这些新型桥梁结构的属于柔性结构，主要由缆索进行支承。外部环境对拉索使用会产生一定的影响，使其发生大幅振动。例如在大风天气，大风会引起拉索的自激振动以及数据共振等，进而引进锚固端疲劳，进而降低拉索的使用寿命。所以应加强斜拉索或主缆的动力优化设计。
2.3索力调整优化
桥梁的跨度越大，其收缩徐变以及非线性条件会越显著，因此为了改善这一问题，可以严格控制斜拉索力以及施工时的立模标高，进而实现对主梁用力和线性的有效控制。目前对于索力调整的理论研究，国际桥梁界主要确定有以下几个方面：
(1)对指定受力索力进行优化，也可以对位移状态下的'索力进行优化，优化方法主要包括两种，一种为零位移法，另一种为刚性支承连续梁法。(2)可以采用弯矩平方和最小法，对约束的索力进行优化，也可以采用弯曲能量最下法进行。(3)采用索量最小法，对有约束的索力进行优化。(4)影响矩阵法，通过该方法的合理应用，能够对活载、预应力以及约束边等影响进行计算，同时还可以获得不同加权优化结构，而且该方法不仅可以用于索力的调整，还应确定索结构合理状态。
2.4桥墩及基础优化
在桥梁建设过程中，桥墩是其重要的组成部分，同时也是受重的主要部分，所以在桥梁及基础设计过程中，应合理选择桥梁建设工艺及材料，同时在桥梁设计之前，应对桥梁所选地质进行充分的考察，分析桥梁地质区域的水文地质条件，获得准确的数据，并以此为根据，合理的设计桥梁桥墩以及基础，并对设计进行优化处理。
3结语
总之，随着我国公路桥梁建设不断增多，大跨度桥梁建设也逐渐增加，因此其设计以及施工水平，对桥梁质量和安全具有直接影响。所以在大跨度桥梁设计过程中，应根据具体的实际情况，结合相关的规范，合理的进行大跨度桥梁设计，把握大跨度桥梁设计要点，同时应对大跨度桥梁设计进行不断的优化，包括索塔的结构优化、斜拉索或主缆的动力优化、索力调整优化以及桥墩及基础优化，以此不断提高大跨度桥梁设计水平的提升，以此促进我国公路桥梁建设长久、稳定的发展。
参考文献
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篇8：大跨度预应力混凝土桥梁施工技术论文
通常所说的预应力技术，指的就是为了防止在施工当中混凝土太早的产生裂缝而在施工中预先对构件提供必需的压应力，即针对构件的受力形式对其首先提供一个马上要承载的反作用力，利用该压应力的施工抵消其在使用中受到的荷载拉应力，这不但能够很好的去除结构荷载，并且可以高效的提高构件的强度、刚度以及那就行，在改进谐振以及弹性变形的前提下确保桥梁施工可以高质量完成。预应力混凝土结构，指的就是在对构件提供荷载以前，对其提供压力，利用提早对钢筋混凝土压应力的提供使其具备一定的应力情况，该种应力分布的`大小以及规律，可以高效的抵消由荷载作用而引起的开裂，或者降低裂缝的开裂情况，该种结构就是我们所说的预应力混凝土机构。通过施加预应力，可以高效的确保对于混凝土缺点的克服，提高整体刚度以及结构的承载力，并且还可以限制混凝土开裂。在预应力混凝土结构的施工过程当中，很多施工企业会使用机械张拉高强钢筋对于结构提供张拉荷载，使得混凝土受到偏心压力，采用该种方法在混凝土结构当中形成张拉应力。经过该种方法之后，两种材料都可以在混凝土结构当中充分发挥自身的力学性能，并且可以防止产生构件裂缝，跟一般的混凝土材料相比较来说，可以在提升刚度的前提下使得结构更具备耐久度。
3影响因素探究
3.1桥梁结构的参数确定
桥梁结构参数对于大跨度桥梁施工具备显著的直接影响，横截面积、预应力、材料质量以及混凝土材料等都应该注重桥梁的结构参数，需要开展更为严格的掌控。
3.2温度参数的改变
温度的改变将会对大跨度预应力混凝土发挥非常大的作用，乃至会让结构发生变形。桥梁构件变形跟附加应力成正相关，但是附加应力的大小又跟温度改变的程度成正相关，也就是说，温差越大，桥梁结构所得附加应力将会越大，也更容易产生变形。所以，设计者应该对于温度的改变具备更好地把控，尽量降低温度对于桥梁结构带来的影响。
3.3监测中所存在的误差
为了确保桥梁施工的质量，应该对施工过程开展实时的监测，还应该保证监测误差不可以太大。因为大跨度桥梁施工技术是比较复杂的，所以在施工当中会存在很多的不确定因素，导致经常会产生数据上的误差。应该对检测设备开展定期的养护，不断提升监测人员的技术水平，让监测的数据更加准确。
篇9：大跨度预应力混凝土桥梁施工技术论文
1.1对桥梁结构变形的控制
为了防止桥梁结构在具体施工当中跟设计发难产生比较大的误差，进而引起桥梁结构变形，应该更好地把结构尺寸以及设计尺寸限制在科学的范围当中。结合有关的行业规范，梁的长度误差不可以超过5mm，板的长度误差不能超过10mm，箱梁顶面宽度需要控制在30mm之内，板跟梁的高度偏差需要控制在5mm以内，支座中心到中心跨度之间的误差不能超过20mm。
1.2桥梁结构应力的控制
关于桥梁结构应力的控制，可以让施工人员使用压力表、张力测试器以及千斤顶等设备对桥梁结构的应力开展检测，压力表的精准度应该超过1.5级;预应力钢筋就能够使用应力控制的对策进行检测，然后结合伸长的数值开展比对。
1.3桥梁结构稳定的控制
要想保证桥梁结构的稳定程度以及安全程度，进而让桥梁的质量能够达到预期，预应力混凝土桥梁可以使用轴心压公式开展测算，进而得出其能否达到行业的具体规范，是否具备充足的安全性以及稳定性。
篇10：大跨度预应力混凝土桥梁施工技术论文
4.1技术准备阶段
技术准备阶段首先应该针对桥梁结构有一个整体的了解，结合具体情况制定不同的结构规划，对于桥梁的受力情况开展更好地控制，施工过程当中也需要具备详细的施工流程。可以使用线性控制技术，对桥梁的预拱度开展整体考量，对桥梁的预拱度进行精确的控制。此外，还需要对桥梁的形状开展科学的选取，在当前，我国对于槽型以及T型截面所使用的范围比较广，然而在大跨度预应力混凝土桥梁当中很少会用到。大跨度预应力混凝土桥梁想要提升整体承载力度，可以采取变截面的方式，这样在提高整体承载力的同时还可以降低投入。桥梁的具体形状应该结合具体施工情况开展综合考虑。
4.2施工材料的控制
施工材料对于桥梁具备十分关键的影响，近几年来，许多的桥梁安全是事故都是由于建筑所选择的材料质量有问题、技术不符合规范、后期养护工作不完善所带来的。有关的单位应该对于施工当中的材料具备充足的重视，保证施工材料质量符合规定。在大跨度预应力混凝土桥梁的建设当中，应该本着“优质”、“高效”的准则开展施工材料的选取，还需要定时对材料开展检测，尽快替换不合格的材料。
4.3钢筋防腐
在大跨度混凝土桥梁的施工当中，需要首先选取具备优质防腐以及防水性能的钢筋，重点是在混凝土桥梁钢筋防腐蚀以及锈蚀方面来探讨的，与此同时，该种选取方法能够防止混凝土桥梁钢筋内部产生问题。另外，避免钢筋腐蚀也能够采取有关的电化学防范方式，在具体施工当中即使不常见，但是仍然具备参考价值，在某种意义上能够更快的改善钢筋的腐蚀问题。
4.4预应力孔道的施工控制
纵向以及横向预应力孔道重点是使用预埋塑料波纹管开展成孔的，在装设波纹管以前需要将检查工作开展到位，确保保温管没有污垢、不会开裂。一定要结合设计图纸将预应力管道埋设到位，确保管道的立面以及平面的精准性。在装设波纹管的时候，需要把钢筋和波纹管进行固定，接下来把定好位置的钢筋与腹板钢筋绑扎到一起，在箍筋上把定位筋的横向钢筋进行焊接，确保结构具备一定的稳定性，避免其发生位移。
4.5大跨度预应力混凝土桥梁水下基础质量的控制
大跨度混凝土桥梁水下工程的施工重点使用双壁钢围堰的方法。当前来说，具体施工当中经常会使用到的双壁钢围堰结构重点包括三个构成部分，分别为外部构成、内外壁连接刚性支持以及内部构成等。作为双壁钢围堰结构的底端最为明显的特点，斜向刃角可以保证施工可以更快的开展，与此同时，该种构成可以更好地起到防水以及防土的效果。
5结语
综上所述，随着我国社会经济的不断进步，推动了我国桥梁工程的发展。大跨度预应力混凝土桥梁施工技术慢慢获得了更为广泛的使用范围。然而，因为施工工序繁琐、技术复杂，所以在具体施工当中，需要根据桥梁工程的建设需求，将施工当中的每个要点与环节考虑到位，提高对于稳定性以及应力的控制度，确保施工的质量。
参考文献
[1]贺婷.浅谈浅覆土砂层泥水盾构带压换刀技术[J].中国科技信息，(5).
[2]孙优东，刘树涛，刘贵建.汽车维修行业现状及对策浅析[J].现代制造技术与装备，(04).
[3]林帆，王萍，肖开军，等.大跨度混凝土连续梁桥的病害成因分析[J].中国工程科学，，12(4).
篇11：大跨度桥梁运营期监测技术研究
大跨度桥梁运营期监测技术研究
概述了运营监测内容,将我国相关规范作为运营监测的法理依据,对现阶段风速风向、温度、称重系统、变形、应力、索力以及振动测试传感器及测试方法进行对比,并提出合理化建议,从而确保桥梁运营安全.
作 者：唐颖 TANG Ying 作者单位：贵州高速公路开发总公司,贵州,贵阳,550000 刊 名：山西建筑 英文刊名：SHANXI ARCHITECTURE 年，卷(期)：2010 36(12) 分类号：U446 关键词：大跨度桥梁 监测技术 运营 安全篇12：考虑行波效应的大跨度桥梁抗震分析方法
考虑行波效应的大跨度桥梁抗震分析方法
对大跨结构的地震分析方法做了简要的介绍和评述.大跨结构与普通结构相比,在地震作用下要考虑地震地面变化的.空间变化效应(即:行波效应、部分相干效应和局部场地效应等).基于这一考虑,重点介绍了多点非一致激励反应谱分析方法、非平稳随机响应的虚拟激励法和时程分析方法,最后给出一些建议.
作 者：刘承刚 LIU Cheng-gang 作者单位：河北邯郸市交通局,河北,邯郸,056002 刊 名：工程建设与设计 英文刊名：CONSTRUCTION & DESIGN FOR PROJECT 年，卷(期)：2010 “”(1) 分类号：U411 U442.5+5 关键词：地震 反应谱 非一致激励 虚拟激励法 行波效应
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