高墩大跨连续刚构桥施工期可靠性研究

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大型复杂桥梁工程的施工一般具有建设规模大、施工周期长、内部结构复杂、外部联系广泛等特点,这些特点决定了项目在建设阶段必然存在很多不确定因素,这些不定性因素会对桥梁施工期可靠性产生不同程度的影响,如果对某些影响程度高的不利因素考虑不周或处理不当,会导致安全或质量事故发生。深入开展桥梁工程施工期可靠性研究,确保桥梁结构在施工阶段具有足够的安全储备,提高工程施工质量,对于建设综合交通运输体系、促进国民经济发展、构建和谐社会具有重要意义。本文以310国道三门峡西至豫陕界段南移新建工程中的弘农涧特大桥为依托,在对现有规范及相关文献深入研究的基础上,对高墩大跨连续刚构桥各施工阶段的可靠性进行了研究,并取得以下主要成果:(1)密切结合连续刚构桥的设计、构造和施工特点,全面、系统地分析了影响高墩大跨连续刚构桥施工期结构抗力(承载力)的影响因素,并将其归纳为材料性能、结构几何尺寸、抗力计算模式三个主要方面。(2)针对弘农涧特大桥的设计方案和施工工艺流程,对连续刚构桥施工期各主体结构的受力特点、破坏形式等进行了分析,分别建立了桩基、桥墩、主梁在最不利工况下的抗力模型和作用效应模型,为桥梁施工期可靠性分析奠定了基础。(3)以弘农涧特大桥(高墩大跨连续刚构桥)为研究对象,基于各施工阶段结构的抗力及作用效应模型,分别建立了桥梁桩基、桥墩、主梁施工期的可靠性功能函数,采用JC法计算出了桥梁施工期各阶段的可靠指标,实现了对施工期桥梁施工安全的定量评价。本例评价结果表明:本工程施工期各阶段主体结构具有足够的安全储备。(4)基于结构可靠性理论,对桥梁各施工阶段影响结构可靠性的因素进行了敏感性分析,确定了不同施工阶段影响结构施工安全和施工质量的关键因素,依据敏感性分析结果提出了有利于提高各施工阶段施工质量与安全水平的建议。
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