胡 佳

（重庆交通大学 土木工程学院 400074）

0 前言

在箱梁施工时，混凝土的徐变已趋于平缓，已不能导致强烈的应力波动，与箱梁节段增加同步，高墩各截面应力也呈增长趋势。在此过程中，随着箱梁节段自重及高度的减小，高墩应力值的增速降低。考量风荷载及挂篮移动会作用于高墩受力，研究要剔除这种情况，注重箱梁自重增加而导致的墩身应力变化。

1 高墩施工监控系统

1.1 传感器选择及布置

考量监控精度及长期测试的要求，选择XJG-振弦式钢筋计作为高墩墩身相应截面受力的监控设备，以反映施工各阶段桥梁结构内力及变形情况，并选择振弦式温度传感器作为墩壁温度的监控设备，以反映墩身不同高度截面的温度变化，开展高墩受力情况的分析。关于传感器的布置，采用遗传算法进行传感器布置的优化，并考量应力集中现象，分析高墩向阳面及背阳面的温差，以尽可能少的传感器反映出最佳的桥梁结构监控效果。

1.2 风场观测器的选择及布置

考量风压所形成的静力作用，选择PC-2F多通道风向风速监控系统作为不同位置风速的观测设备，可依据需要设置观测周期，且能与高墩传感器同步使用。关于观测器布置，应参照桥梁高墩实际情况，可设置三个测点，测点 1布置在高墩底部，以测基准风速，并推算其他高度风速；侧点 2布置于左右幅墩之间，以测墩间的紊流情况，并研究该情况对两墩受力的影响；测点 3布置于高墩顶部，以测最高处的最大风速，并探究基准风速随高度的变化情况[1]。

2 高墩不同施工阶段受力分析

关于高墩不同施工阶段受力分析，应着手于钢筋应力变化、箱梁浇筑节段增加等，具体可参考以下方面：

第一，浇筑高度变化对高墩应力影响分析。在墩身施工中，以高墩为轴心受压构件，而压力由混凝土及纵向钢筋承担，其变形协调应变值相等，即但是，基于应力不变的前提条件，混凝土应力会逐渐增大，存在徐变现象，而钢筋的应力也会增大。假设，构件作用于轴向力后产生应变，可得混凝土及钢筋的应力公式

第二，温度变化对高墩受力影响分析。高墩各侧面钢筋应力随气温变化而改变，即气温变化趋势与钢筋应力变化趋势呈正比例关系。简而言之，在日气温最低时，钢筋应力值趋于日最小值，而日气温最高时，钢筋应力趋于日最大值。相较于外侧钢筋应力变化趋势，内侧钢筋的应力变化受气温影响的滞后性更大，且应力变化受气温的影响较小。

第三，风速风向对高墩受力影响分析。首先，确定基本风速，大型柔性桥梁可通过风洞试验进行基本风速的设计。而施工阶段的设计风速，可参照以下公式：其次，确定风荷载，可着手于主梁及桥墩上的风荷载。例如，主梁风荷载。以横桥向风为基准，其静阵风荷载的计算公式若桥梁跨径大于或等于200m，且主梁为非桁架断面，其顺桥向单位长度的风荷载计算可依据风与主梁上下表面的摩擦力，其公式如下

3 连续刚构桥梁施工稳定性分析

3.1 结构线性稳定分析

3.2 几何非线性稳定分析

在进行非线性稳定分析时，要依据两项判断准则，可参考以下方面:其一，荷载位移曲线的突破点；其二，受力结构构件应力达到屈服强度时的荷载。关于线性与非线性稳定分析，其临界荷载较为接近，以之作为非线性稳定分析的荷载上限，并以非线性屈曲法探究桥梁结构的临界及极限荷载。关于桥梁非线性稳定分析，可着手于几何非线性稳定分析、双重非线性分析等，本文以几何非线性稳定分析为例。考量连续钢构桥梁的结构特点，应注重在侧向风载及重力作用下的墩顶位移。针对几何非线性稳定分析，其实质就是计算荷载的刚度矩阵时，要计入大变形引起的刚度矩阵变化，即P-Δ效应，此效应反映了弯矩对轴向刚度的影响及轴力对弯曲刚度的影响。此外，依据桥梁受力情况，进行静力分析可设置以下工况：其一，主梁两侧作用对称风压；其二，一侧作用1/2风压，一侧作用全部风压。如此，即可得到最大悬臂结构负载的最不利布置，其后进行静力分析，可得墩底内力，并以该内力数据作为加载比例，在几何非线性稳定分析后，就可得到该状态下的位移曲线。通过两种工况下临界荷载及极限荷载的对比，以及两种工况同等受力情况下的位移情况，得到最不利受力状态下的工况模型。

4 结论

综上所述，关于连续刚构桥梁施工，其高墩监控措施及稳定性分析方法应在桥梁施工实践中探究。本文具体分析了施工各阶段桥梁结构内力及变形情况，并结合XJG-振弦式钢筋计、PC-2F多通道风向风速监控系统等设备，探讨了混凝土徐变现象、钢筋应力值与温度变化关系、风荷载计算等问题，提出了桥梁结构临界荷载系数的计算方法、两种工况状态下的静力分析等措施。

[1]苏鹏.连续刚构桥梁高墩悬臂施工监控与稳定性分析[J].水利与建筑工程学报,2016,14(03):216-220.

[2]李城,邬晓光,肖飞,陶甫先.高墩大跨连续刚构桥线形控制关键技术研究[J].四川理工学院学报(自然科学版),2014,27(02):78-82.