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建筑结构

卓诗，等：连续刚构桥成桥线形单参数敏感性分析JIANZHUJIEGOU

连续刚构桥成桥线形单参数敏感性分析

卓诗，袁帅华

（湖南科技大学土木工程学院，湖南湘潭411201)

摘要：桥梁的成桥线形是施工监控中的一项重要指标，其对桥梁的结构安全和运营状态极其重要。本文依托于某连续刚构桥

工程，基于参数敏感性原理，给出了单参数敏感性的计算方程，归纳了各参数的敏感因子，采用MIDASCivil建立了单参数敏感

性分析的施工全过程有限元模型，对结构参数敏感性进行了分析，得到了参数的敏感性规律。研究结果表明：对于成桥线形而

言，主梁混凝土容重和预应力为主要敏感参数，温度和弹性模量为次要敏感参数，施工阶段收缩徐变为非敏感参数，长期收缩徐

变为主要敏感参数。

关键词：连续刚构桥；敏感性分析；单参数；有限元

中图分类号：U448.23文献标志码：A文章编号：1673-5781(2024)01-0115-05

0引言1工程概况与有限元模拟

近年来，预应力混凝土连续刚构桥因其受力合理、施工便某预应力连续刚构桥跨径布置为（90十155十90）m，箱梁

捷、墩高和跨越能力强等优点，已经成为国内的常用桥型之顶面设横坡，箱底横向水平。主梁为单箱单室截面，采用C55

一[1，尤其是在地形复杂、山高陡峭的西南、西北地区，已采用混凝土，箱梁顶板横坡设单向2%横坡。箱梁全宽为12.75m，

了许多该桥型跨越山谷和深沟。底板宽度为6.75m，主跨根部梁高9.5m，跨中梁高3.5m；箱

预应力混凝土连续刚构桥主桥上部结构采用挂篮悬臂浇梁翼缘悬臂3.0m，悬臂端厚度20cm；箱梁顶板厚度为

筑法进行施工，施工过程按照“挂篮前移，确定立模标高，浇筑28cm，根部顶板加厚到90cm；近合龙段箱梁截面腹板厚

混凝土，张拉预应力钢筋”的步骤，循环施工每一工况直至中跨60cm,近根部腹板厚80cm。主梁采用纵、竖、横三向预应力

合龙。此类桥型施工周期长、施工工序复杂、施工监控难度大，混凝土结构。

难免会造成一定的误差，长期的误差积累会对主梁变形和内力主墩采用C40钢筋混凝土双肢薄壁墩，截面尺寸为

造成无规律的影响，最终影响成桥后结构的线形和内力。为保6.75mX1.6m（横桥向X顺桥向），承台厚4.2m，基础为

证桥梁施工安全及成桥后线形、合龙精度、结构内力满足设计6Φ2.5m灌注桩基础。

规范的要求，必须进行施工监控。采用桥梁结构分析软件MIDASCivil对该桥进行有限元

由于桥梁结构参数的复杂性，进行结构参数敏感性分析，模拟，并进行相应的参数敏感性分析。全桥共划分为118个单

获取参数的敏感性规律，对该类桥梁的设计和施工监控有着重元，墩梁单元采用刚性连接模拟墩梁固结。根据本桥施工特点

要意义。马松松等[21分析了混凝土容重、弹性模量、收缩徐变、进行了全阶段施工模拟，共72个施工阶段。同时定义了自重、

预应力参数和温度荷载的参数敏感性，认为混凝土节段重量、预应力、温度、二期恒载等静力荷载工况。全桥有限元模型如

收缩徐变、温度荷载等参数对该桥施工控制精度有显著影响，图1所示。

混凝土弹性模量参数的影响比较明显，预应力参数敏感程度相H

对较低。朱俊宇等[3]分析了高墩大跨PC连续刚构桥施工阶

段的参数敏感性，认为混凝土容重、弹性模量、收缩徐变和温度

荷载对主梁挠度影响显著，混凝土容重、收缩徐变对主梁内力

影响显著。毛洪贵等L4基于均匀实验分析了连续刚构桥的参

数敏感性，认为无论是位移还是弯矩，桥梁最大悬臂阶段的最

敏感参数均是挂篮荷载。成桥阶段的最敏感参数均是初始张

拉预应力。以上文献都只对具体参数敏感性进行了分析比较，

没有对各参数敏感性进行具体的量化分析，也没给出判断参数

图1全桥有限元计算模型

敏感性的标