注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

我的博客

清谈不觉晓:完全原创、自娱自乐

 
 
 

日志

 
 

2013年公路桥梁会议未入选论文  

2013-07-05 10:45:02|  分类: 资料 |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |

[按语]就存放于此,以免丢失。

成功挽救独柱墩匝道桥临界倾覆的一个工程案例


摘要:本文记述了成功挽救某城市高架匝道桥临界倾覆的全过程。在处理过程中,采用了快速判断模拟了倾覆原因和机理,为成功纠偏建立了理论基础,避免了一次重大的倾覆事故。并采取正确措施在一天时间内使桥梁回复到正常位置。本文的快速分析方法和处理措施可供类似事故借鉴参考。

关键词:纠偏、倾覆、独柱墩桥

2011年4月某日有人突然发现,施工中的某市高架桥(图1),四孔一联预应力单箱匝道桥向外侧倾斜,两端双支座桥墩的内侧支座脱空4cm,中间三个独柱墩橡胶支座严重偏载变形,但尚未脱空(图2)。桥面两侧护栏模板已架设,外侧护栏混凝土浇筑结束。匝道桥内侧翼板与主桥翼板之间空隙只有2cm,匝道桥内侧护栏模板插在两个翼板之间,紧贴在主车道桥翼板、混凝土护栏外侧,约束匝道桥倾斜,尚无法判断箱梁倾斜是否会继续发展。


2013年公路桥梁会议未入选论文之一 - liu-xiaoyao - 我的博客
 

 图1.匝道桥总体计算简图

2013年公路桥梁会议未入选论文之一 - liu-xiaoyao - 我的博客

图2.匝道倾斜状况图

1. 快速判断倾斜原因

立即用结构力学方法判断所处状态,计算图示如图3,计算结果如表1。计算结果表明端部内侧支座出现负反力,结构已经入临界状态,确认箱梁匝道倾斜桥是由于护栏偏载造成的。

表1.支座反力计算表

支座编号

1

2

3

4

5

Σ

1

支座反力系数

0.393

1.143

0.928

1.143

0.393

4

2

自重反力R0

150.62

438.05

355.66

438.05

150.62

1533

3

护栏反力R1

17.685

51.435

41.76

51.435

17.685

180

4

中心力反力

Σ=3+4

84.1525

84.1525

489.485

397.42

489.485

84.1525

84.1525

1713

5

扭矩反力

土127.5

土127.5

0

6

总反力

Σ =4+5

+211.6525

-43.3475

489.485

397.42

489.485

+211.6525

-43.3475

1713



















2013年公路桥梁会议未入选论文之一 - liu-xiaoyao - 我的博客
 

2013年公路桥梁会议未入选论文之一 - liu-xiaoyao - 我的博客
 

 图3.支座反力计算简图                        图4.支座模型

2.快速判断倾斜是否会继续发展

因为结构力学方法只能判断临界状态,不能判断倾斜位移是否中止,需要另行处理。立即临时编制了一个考虑橡胶支座弹性变形的有限单元法计算程序,把橡胶支座当做温克尔弹性地基,逐次施加护栏荷载,找出倾斜状态发展全过程。

因为这是外部平衡问题,箱梁采用弗拉索夫刚性横截面假定,只采用了四个梁单元。

考虑到中墩橡胶支座面积较大,分成两块计算;端墩橡胶支座较小,分隔较远,不再分割(图4)。实际上应该把橡胶支座分成很多小块,更加精确(图5)。因当时情况紧急,没有时间精细划分。

纵向预应力和护栏荷载加在刚臂上。逐孔施加混凝土护栏浇筑荷载,加载过程中发现负反力,立即解除约束,继续加载(图6),直到加载结束。

计算过程中输出支座反力见表2,最终桥梁竖向位移见图7。端桥墩内侧支座脱空4.211cm,外侧支座下压0.7249cm;中墩截面内侧翼板端部内侧上翘7.309cm,外侧下压8.531cm。

结果与现场情况基本相符,说明桥梁处于稳定状态,内侧主桥摩阻力不足以阻止匝道桥旋转。


2013年公路桥梁会议未入选论文之一 - liu-xiaoyao - 我的博客
 


2013年公路桥梁会议未入选论文之一 - liu-xiaoyao - 我的博客

图5.支座精确细分图                    图6. 支座解除步骤

 3.处理措施及后续工作

1.立即在匝道桥桥面内侧靠近护栏模板处均布压沙袋100吨,同时清除主桥和匝道桥翼板之间的填塞物,让匝道桥能自由回倾。随着加载,当晚桥梁就归位。检查桥梁无病害以后次日再浇筑内侧护栏,同时在相应位置卸除沙袋。

2.根据计算的中墩倾斜位移可以计算出支座倾斜偏角(图8),α=0.0187弧度,小于支座产品容许的0.02弧度,暂时可以不更换支座。

3.建议设计单位采用更精细的计算模式检验全桥,包括下部构造。

4.建议用3150吨超常规重车偏载复核一联四跨匝道桥的倾覆稳定性。

5.建议匝道桥入口设2.5m限高闸门,通车初期派专人严看死守。后来市交警出台了重车上桥罚6分、同时罚500元的规定。

由于采用了快速分析计算,处理思路清晰,整个事件处理不到一天,工程按时交付使用至今。

2013年公路桥梁会议未入选论文(下) - liu-xiaoyao - 我的博客
 
 

2013年公路桥梁会议未入选论文(下) - liu-xiaoyao - 我的博客


7.计算输出位移图               8.支座变形角

 

2. 逐孔浇注护栏迭代计算输出表(单位:吨)

 

箱梁

自重

反力

施加纵向预应力反力

逐孔浇注护栏后反力迭代计算

1

护栏浇注

2

护栏浇注

3

护栏浇注

4

护栏浇注

I

4

6

75.989

75.989

97.557

97.557

153.878

60.907

188.392

 24.238

213.841        

 -0.742

213.126

0脱空

213.547

  0脱空

217.475

0脱空

II

13

15

216.887

216.887

250.136

250.136

271.989

257.060

292.850

260.714

297.330

253.003

297.615

252.657

307.595

242.316

370. 460

169.639

III

22

24

180.548

180.548

155.564

155.564

158.995

147.935

180.865

151.467

202.736

154.999

202.990

154.787

211.654

142.782

286.805   79.948

VI

31

33

216.887

216.887

250.136

250.136

254.256

246.903

258.736

239.192

279.597

242.846

279.747

242.686

304.696

246.318

370.460

169.639

V

40

42

75.989

75.989

97.557

97.557

112.698

82.282

138.148

 7.301

172.661

  20.632

173.304

19.991

242.851

 -29.855

217.475

0脱空`

合计

1532.6

1701.9

1746.9

1791.9

1836.9

1881.9

注:(1IIIIIVIV号中墩的支座号是指分割成左右两块的编号;

   2)浇注第34孔护栏时反力出现负值后,作脱空处理。

                      表3.   中墩外力表

支座反力()

力臂

()

力矩

(·)

偏心距

()

合计

II

370.460

169.639

540.10

 

0.185

37.15

0.069

III

286.805

79.948

366.75

38.27

0.104

IV

370.460

169.639

540.10

37.15

0.069



 


  评论这张
 
阅读(352)| 评论(0)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017