王艳：高墩大跨连续刚构桥线形控制实用方法高墩大跨连续刚构桥线形控制实用方法王艳（甘肃省交通规划勘察设计院有限责任公司，兰州730030）【摘要】桥梁施工控制是确保桥梁施工宏观质量的关键。
衡量一座桥梁的施工宏观质量标准就是其成桥状态的线形以及受力情况符合设计要求。
本文提出了基于桥梁博士作为结构分析软件的实用标高计算公式，总结出影响结构变形的主要因素并作适当误差分析，对高墩大跨连续刚构桥的施工监控具有一定的指导作用。
【关键词】高墩大跨连续刚构桥；控制；标高；误差调整【中图分类号】TU375【文献标识码】B【文章编号】1001－6864（2012）11－0079－03随着交通事业发展的需要，大量的公路需要建设，这其中必然产生大量的大跨度桥梁。
大跨度桥梁作为一个系统工程，不仅设计的难度大，受各种因素的影响，施工期间的风险也是不可预见的，很难实现结构的实际状态与结构理想状态一致，甚至会出现难以接受的事故，给社会造成经济和人员损失。
为了确保桥梁施工期间结构的状态与理想状态的误差在可控范围内，避免不可预见的悲剧发生，需对桥梁施工阶段的变形、应力进行监控并适时调整可能出现的误差，以实现桥梁的顺利竣工。
1线形控制大跨径连续刚构桥悬臂浇筑施工中挠度控制至关重要，而施工挠度受梁体自重、预应力、混凝土徐变、施工荷载、温度等诸多因素影响，精确计算施工挠度是非常困难的。
目前梁桥结构分析计算通常采用平面杆系程序（如桥梁博士），该类分析软件用于连续梁、连续刚构桥整体计算无疑是一种简单而有效的方法。
以桥梁博士作为结构分析软件对连续刚构桥的施工过程进行模拟，各梁段立模高程主要按下式确定：H1=H+f1+f2+f3+f4+f5－f6+T（q）（1）式中，H1为待浇箱梁段前端顶面立模标高；H为待浇箱梁段前端顶面设计标高；f1为考虑经历10年收缩徐变，由永久作用，可变作用产生的累计效应值；f2为桥墩变形的修正值；f3为挂篮弹性变形对该施工段的影响值；f4为节段自重产生的挠度影响值；f5为附加预拱度（由经验确定）；f6为节段预应力影响值；T（q）为前一节段标高误差调整值；T为误差调整函数。
箱梁阶段施工需进行立模、混凝土浇筑前后、钢筋张拉前后的标高测量，测量应选择在一天之中温度比较稳定的时刻进行，以日出前为宜。
各阶段的标高计算应根据立模标高进行推算，张拉后的目标标高可以用下式进行计算：H=H1－f2－f3－f4+f6－T（q）（2）式中，H为节段张拉后前端顶面标高目标值（没考虑节段混凝土收缩徐变短期效应及温度变化影响）。
在施工过程中，采用高程跟踪测量管理，应用高程逼近法来控制各段的标高，并结合设计部门提供的理论数据及以往修建大桥积累的经验，比较恰当地控制最后合拢时两侧梁体相对高差及成桥后的标高。
为了最大限度的减小合龙高差和使成桥后的标高与理想线形逼近，就必须对引起标高误差的因素进行分析。
2误差分析误差被认为是实测变形与理论变形的差值，受理论计算、施工技术、温度及混凝土物理力学性能参数等因素的影响，确定误差大小及其产生原因是施工监控的难点，下面将影响结构变形的一些主要误差、误差的严重程度以及解决方法分析如下。
（1）理论计算误差。
仿真分析是施工监控的必备手段，通过施工阶段的正装、倒装分析能够获得各种工况下的理想状态。
施工挠度的计算与荷载P、结构刚度EI直接相关，如何考虑混凝土的物理力学性能参数、长索预应力效应、及温度场的模拟问题等均会使计算产生误差，同时还应考虑环境等外部因素的影响。
通过合理选取仿真模型物理、几何、环境参数可使理论计算误差减小到能接受的范围，并适时根据施工条件变化进行参数修正，并把参数的影响结果作为修正值对结构下一阶段的状态进行调整。
（2）施工误差。
受施工技术、管理水平的限制，施工过程中结构变形会产生偏离理论变形的误差，导致误差的原因包括结构尺寸偏差、临时荷载影响、挂篮及模板定位及变形误差、预应力钢束张拉等方面。
结构尺寸偏差直接影响结构的刚度和自重，进而影响结构的变形；临时荷载包括施工垃圾、临时设备、材料等，因在结构上作用的时间较短，会对结构某一个或几个阶段的结构变形产生影响，可将其影响的结果算出，作为修正值在现场对结构的状态进行调整。
对于宽桥时，挂蓝的横向变形可能引起较大的误97低温建筑技术2012年第11期（总第173期）差，必须增加挂蓝的刚度，来减小由于刚度不均引起的变形差异；挂蓝的弹性变形在挂蓝试验时能得到一些特定荷载下的弹性变形值，但是几乎所用的节段荷载工况下，挂蓝的弹性变形值都要靠监控人员的经验来估算，挂篮非弹性变形在挂蓝荷载试验时即可消除。
一些情况下，挂蓝的紧扣件由于没有扣紧，会引起较大的误差，必须加强对一些容易引起意外变形的部位加强检查。
通过加强施工管理及提升施工人员的素质能有效的减小施工误差的影响，及时清除施工垃圾，对于临时设备及材料应尽可能在桥面上均衡放置，以保持桥面荷载的平衡性，尤其对于长悬臂工况。
（3）其它误差。
施工状态由施工初始状态和施工工作状态两部分组成。
初始状态误差主要是结构计算图示简化挠度误差，包括建立理论模型时的一些参数的取值精确性、挂篮弹性变形的取值及环境因素的影响；施工工作状态误差除了上面已经介绍的，还有就是测量误差；有时风的影响也是比较显著的，必须予以考虑；此外，桥墩受到撞击，不正常的气候、地震等其它因素影响产生的误差也应考虑。
3误差调整上述偏差必然造成结构的实际变形与理想状态存在差异，从而导致结构应力超限、合拢困难等问题。
因此必须根据施工状态的改变，随时调整理论计算模型以适应现场施工情况的变化，进而指导下一阶段的施工，经过误差调整使已经出现的误差重新向理想状态回归，达到施工线形控制目的。
理想状态时，根据公式（1）（去除T（q）项）计算得第i号梁段和第i+1号梁段的立模标高分别为H i立模i和H i+1立模i+1，其中：H i立模i =Y（H，f1，f2，…）（3）H i+1立模i =Y（H，f1，f2，…）（4）当发现第i号梁段的理论挠度与实测值有偏差q 时，如果模型参数没有改变，只需调整q，则：H'i+1立模i =Y（H，f1，f2，…）+T（q）（5）否则，需调整f1，f2，f3…为f'1，f'2，f'3…，重新计算第i+1梁段的立模标高H'i+1立模i+1为：H'i+1立模i+1=Y（H，f1，f2，…）+T（q，f'1，f'2，…）（6）受误差调整项T（q，f'1，f'2，…）的影响，i号与i+1号梁段的衔接不再平顺，而出现了折角。
为保证桥梁线型的平顺与美观，将此高差T（q，f'1，f'2，…）分设在后续的2 3个节段中，以减小突变，保持良好的线型。
4工程实例本文以某高速公路跨径（110+200+110）m连续刚构桥为依托工程，主桥总长度为420m，边跨与主跨比值为L1/L=0.55。
主桥全部位于纵坡为－1.1%的单向坡内。
箱梁跨中梁高4.0m，墩顶根部梁高11.0m，单“T”箱梁梁高从中跨跨中至箱梁根部，箱高以半立方抛物线变化。
箱梁0号梁段长14m（包括桥墩两侧悬臂各2m），每个“T”构纵桥向划分为15个对称梁段，梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为4ˑ3.5m、7ˑ4m和10ˑ5m，累计悬臂总长92m。
全桥合计共有3个合拢段，分别是2个边跨和1个中跨合拢段，合拢段长度均为2m，每个边跨现浇段长8.76m。
本工程采用了前进分析法，利用桥梁博士软件建立了各种参数与实际相符合的理论模型进行内力和变形分析，并适时根据外界环境的变化调整模型环境参数，以获取各施工阶段结构的理论状态。
全桥主梁共划分122个单元，123 188号单元为桥墩单元（图1）。
全桥共分90个施工阶段，每一梁段施工均包含混凝土浇筑、预应力钢束张拉、移动挂篮三个工况。
施工以控制竣工标高为依据，经各阶段对箱梁变形的观测，并与预测值进行分析比较，对出现的误差进行分析，为下阶段状态修正提供依据，各阶段施工偏差基本上控制在2cm以内，线形控制良好，见图2，达到了施工监控的预期目标，全桥顺利实现了合拢。
5结语本文结合工程实例详细阐述了影响高墩大跨连续刚构桥成桥线形的主要偏差因素及偏差调整办法，为桥梁的顺利合拢提供了可靠的理论支撑。
但在具体应用过程仍然需要注意：①必须适时根据施工进度调整模型中的时间参数和环境参数；②为减少日照温差对悬臂梁挠度的影响，挠度测量和校正挂篮立模标高的工作都应该在日出前进行。
08徐松芝等：钢框架带缝钢板剪力墙抗震性能分析欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁欁参考文献［1］葛耀英主编.分段施工控制与分析［M］.北京：人民交通出版社，2003.［2］顾安邦，张永水编著.桥梁施工监测与控制［M］.北京：机械工业出版社，2005.［3］戴良军.大跨径PC梁桥悬浇挂蓝施工误差分类分析［J］.筑路机械与施工机械化，1999，16（83）：33－36.［4］林智敏.大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制研究［D］.成都：西南交通大学，2005.［5］向中富.桥梁施工控制技术［M］.北京：人民交通出版社，2001：41－116.［6］于长官.现代控制理论［M］.黑龙江：哈尔滨工业大学出版社，1988.［7］Au F T K，Wang J J，Liu G D.Control of reinforced concrete arch bridges［J］.Journal of Bridge Engineering ASCE，2003，8（1）：39－45.［8］张治成，叶贵如，陈衡治，徐兴.大跨度桥梁施工控制结构分析计算方法［J］.浙江大学学报（工学版），2004，38（2）：210.［9］张永水.大跨度预应力混凝土连续钢构桥施工误差调整的Kalman滤波法［J］.重庆交通工程学院学报，2000，19（3）：13.［10］朱伯芳.有限元法原理与应用［M］.北京：中国水利水电出版社，1998：349－351.［收稿日期］2012－06－05［作者简介］王艳（1976－），女，江苏赣榆人，工程师，从事公路工程试验检测、桥梁检测等工作。
钢框架带缝钢板剪力墙抗震性能分析徐松芝，袁朝庆，卢召红（东北石油大学土木建筑工程学院，黑龙江大庆163318）【摘要】使用ANSYS有限元软件对钢框架带缝钢板剪力墙结构单元在不同地震波、不同地震加速度作用下的抗震性能进行了有限元对比分析。
结果表明，对于同一种地震波，钢框架－带缝钢板剪力墙结构随着地震波加速度的增大，顶点位移增大，基底剪力增大；滞回性能良好。
表明钢框架带缝钢板剪力墙结构单元具有良好的抗震性能。