钢管混凝土叠合柱屈曲分析及施工技术研究.pdf

7 4 世 界 桥 梁 2 0 1 4 ， 4 2 ( 4 ) 钢管混凝土叠合柱 屈 曲分 析及 施工技 术研 究 王毅 。 程波 ， 谢波 ， 周 松 国。 ( 1 ． 浙江省 长 兴县 交通运 输局 ， 浙 江 长 兴 3 1 3 1 0 0 ；2 ． 浙江 工业 大学建 筑 工程 学院 ， 浙江 杭 州 3 1 0 0 1 4 ； 3 ． 温 州路 港集 团有 限公 司 ， 浙江 温州 3 2 5 0 1 4 ) 摘要 ： 腊八斤特 大桥 主桥 为连续 刚构 ， 采用钢管混凝土叠合柱桥墩 ( 由 4根外侧包裹钢筋混凝土 的钢管混凝 土柱组成 ， 柱之 间采用钢筋混凝土腹板连接 ， 桥墩为内部空心结构) ， 最高桥墩高 1 8 2 ． 6 4 m。为给高墩 的施工及质量控 制提供 理论依据 ， 采 用 AB AQUS和 MI DA S软件 对高墩进 行屈曲和受力分析 ， 研究墩 顶施 工偏 差和支撑对高墩极 限承载力 的影 响。结果表 明 ： 桥墩 极限承载力随墩顶施工偏差 的增 大而不断减小 ； 横撑 和斜撑对 高墩 的整体稳 定极 限承载力 影响较小 。为减少 施工过 程对桥 墩极 限承 载力 的影 响 ， 保证墩身线形和施工质量满足要求 ， 研究了高墩施工技 术 ， 即采 用全站仪 和激光垂 准仪开展 高墩 中心 、 垂直度及 高程 监测 ， 采用高抛免振捣 、 对角线对称浇筑 混凝土 和钢结 构高空 吊装等施 工技术 。实桥应用 表 明， 实 际累计施 工 偏差 约为 0 ． 0 7 2 m， 满 足施 工过程中高墩线形及其它质量控制要求 。 关键 词 ： 连 续刚构桥 ； 桥墩 ； 钢 管混凝 土叠合 柱 ； 屈 曲分析 ； 施 工偏差 ； 应 力； 有限元法 ； 高空 吊装 ； 高抛免振混凝土 中图分类号 ： U4 4 3 ． 2 2 文献标 志码 ： A 文章编号 ： 1 6 7 1 —7 7 6 7 ( 2 0 1 4 ) 0 4 —0 0 7 4 —0 5 1 引 言 随着 重 点 发 展西 部 地 区 战 略方 针 的实 施 ， 近年 来西 部地 区 的桥梁 建设 事业 得到 了蓬 勃发 展 。在西 部地 区山高 、 坡 陡 、 水 深 、 流 急 的地 方 修 建跨 越 深 谷 的桥 梁 ， 桥 墩 通 常很 高 ， 有 的 甚 至 超 过 1 0 0 m， 而且 桥 墩 的构 造 形式 也趋 于多 样化 。 钢管 混凝 土 叠合 柱抗震 性 能好 、 承 载力高 ， 在 高 烈 度地震 地 区建 设 具 有 一 定 的优 势_ 1 ] ， 如 于 2 0 0 1 年 修建 的重 庆奉 节 梅 溪 河 桥 和 2 0 0 5年 修 建 的 四 川 巫 山 长 江 大 桥 ， 桥 墩 都 是 采 用 钢 管 混 凝 土 叠 合 柱 “ ] 。这些工程应用加快 了钢管混凝土叠合柱 的 理 论研 究 ， 在钢 管混 凝土 叠合 柱承 载力 计算方 面 ， 徐 兴 等 采 用 i 维虚 拟 层 合 单元 法 ， 对 纯 混凝 土 轴 心 受 压构 件 和 圆钢管混 凝 土在轴 向荷 载作 用下 产生 的 稳 定 承载 能 力 和 材 料 承 载 能 力 问 题 进 行 了分 析 比 较 。严志 刚等 建 立 三 维 钢管 混 凝 土 梁 单 元 ， 采 用 双线性 随 动硬 化模 型 模 拟 钢 管 的本 构 关 系 ， 对 钢 管 混凝 土 构 件 进 行 了荷 载 ～ 变 形 关 系 全 过 程 分 析 。 Ha j j a r 等l_ 7 采用纤 维模 型 法对 钢管混 凝 土构 件在 压 弯荷 载作 用下 的极 限承 载 力 进行 计 算 ， 分析 了钢 材 和混 凝土 强度 及截 面 宽厚 比等参 数对 压弯 构件 轴力 ～ 弯矩 曲线 的影响 。S v e n s s o n等 采用数值方法 得 出 了考 虑 施 l丁偏 差 的 钢格 构 柱 的荷 载 ～ 位 移 曲 线 ， 所研 究 的施 工偏 差 包 括 整体 和 局部 几 何 施 工 偏 差 。为给 钢管混 凝 土叠合 柱 高墩 的施 T及 质量 控制 提供 理论 依据 ， 本文 以腊 八斤 特大 桥为 背景 ， 在 现有 文献 基础 上 ， 采用 有 限元 法 进 行 高 墩 屈 曲和受 力分 析 ， 研 究墩 顶施 工偏 差 和 支撑 对 高 墩 结 构极 限 承 载 力的影响； 结合分析结果进行高墩施工技术研究。 2工 程概 况 腊八斤特大桥位于荥经县凰仪 乡境 内， 主跨为 变 截面连 续 刚构 ， 主桥 长 6 1 0 m， 共设 5个 钢管 混 凝 土 叠合 柱桥 墩 ( 见 图 1 ) 。其 中 1 O号桥 墩 高 1 8 2 ． 6 4 m， 桥墩 内倾 坡度 为 7 0： 1 ， 桥墩 内 4根 钢 管 混 凝 土 的直径 为 1 3 2 0 mm， 外侧 包裹 厚度 为 1 0 0 mm 的钢 筋 混凝 土 ， 总直 径为 l 5 2 0 mm。4根 钢 管 混凝 土 之 间采用 钢筋 混凝 土腹 板连 接 ， 腹板 的厚 度 为 0 ． 5 m。 整 个 钢管混 凝 土叠合 柱是 个 内部空 心 结 构 ， 每 隔 1 2 m 设 置 1 道 横隔板 ( 横 隔板 的厚 度 为 0 ． 3 6 m) ， 以增 强桥 墩 的整 体 稳 定性 。在 腹板 的 四周 ， 每一 层 横 隔 板处都 布 置 有 横 撑 和 斜 撑 ( 材 料 为 Q2 3 5 一 B钢 材 ) ， 截 面大小 为 0 ． 2 m0 ． 2 m0 ． 0 0 6 m。腊 八斤 特 大 桥 1 O号桥 墩 如图 2所示 。 收 稿 日期 ： 2 0 1 3 —0 7 1 5 基金项 目： 国家 自然科学基金项 目资助( 5 0 9 0 8 2 1 1 ) ； 浙江省交通厅资助项 目( 2 0 1 0 H1 7 ) ； 浙江省 自然科学基金 资助 ( I Y1 3 E 0 8 0 0 1 4 ) 作者简介 ： 王毅( 1 9 7 6 一) ， 男 ， 高级 工程师 ， 2 0 0 5年毕业于重庆交通学院交通土建专业( E — ma i l ： 4 0 1 1 4 9 9 7 4 @q q ． c o rn) 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 钢管混凝土叠合柱屈曲分析及施 工技术研究 王毅 ， 程波 ， 谢波 ， 周松国 7 5 1 0 号 单位 ：m 图 l 腊 八 斤 特 大 桥 主 桥 立 面 布 置 示 意 单位：m 图 2腊 八 斤 特 大 桥 1 0号桥 墩 3钢 管 混凝 土叠合 柱屈 曲分 析 在钢 管混 凝土 叠合 柱高墩 施 工过程 中产 生 的误 差将导致墩身整体发生一定程度的弯 曲， 这种弯 曲 在一定程度上会影响到桥墩的极限承载力。当采用 有 限 元方法 进 行分 析 时 ， 假 设 钢 管在 安 装 过 程 中发 生 了施工 偏 差 ， 利 用 AB AQUS有 限元 软 件计 算 屈 曲模 态对应 的特征值 来 引入施 工偏 差 。研究 结果 表 明_ g ： 对缺 陷不 敏感 的结构 或 构件 ， 在分 析 施工 偏 差影 响 时只需 考 虑 1阶屈 曲模 态特 征 值 乘 以 1 ／ 1 0 得到 的施 工偏 差值 ； 然后 将 偏 差 值 加入 桥 墩 模 型 进 行非线性后屈曲计算分析， 生成桥墩顶 部参考点的 荷载～位移曲线， 并计算 出钢管混凝 土叠合柱高墩 的极限承载力 。本文以 1 O号桥墩为研究对象， 基于 此理 论开 展钢 管混 凝土 叠合 柱施 工偏差 的影 响分 析 研究 。 3 ． 1 AB AQUS模型 的建 立 利用 AB AQUS软 件 ， 采 用 在 I N P文 本 文 档 中 输入模型参数的方法建模 ， 腹板采用板壳单元模拟， 钢管 混凝 土采 用梁 单元 模拟 ， 竖 向分布 2 0 0个单元 ， 横 向分 布 7 个 单元 ， 每根 钢 管划分 为 2 0 0个 单元 ， 单 元 总数 为 6 4 0 0个 。 3 ． 2 特 征值 屈 曲分析 在 特 征值 屈 曲分析 中 ， 不 考 虑 构件 材 料 非线 性 和初 始 扰动 ， 只考 虑弹性 状 态下 的本 构关 系 ， 根 据 1 阶屈 曲模 态特 征值 得 到 初 始 偏 差 ； 然后 采用 非 线 性 本构 关 系进 行 构 件 的后 屈 曲分 析 ] 。其 中 1阶屈 曲模 态特 征值 的计 算公 式 为口 ： ( [ K] + s ] ) { } 一 0 式中， [ s ] 为应力刚度矩阵 ； [ K] 为刚度矩阵 ； { ) 为 位移特征值矢量 ； 为特征值 。 3 ． 3 非线 性后 屈 曲分析 在非 线 性后 屈 曲分 析 中 ， 极 限承 载 力计 算 分 别 考虑 了 钢 管 混 凝 土 叠 合 柱 顶 部 不 偏 移 ， 偏 移 0 ． 1 ， 0 ． 2 ， 0 ． 4 ， 0 ． 6 ， 1 ． 0， 2 ． 0， 4 ． 0， 1 0 ． 0 ， 5 0 ． 0 m 共 1 O种 工况 。根据 这些 工 况 的计 算 结 果 ， 可 以得 到 极 限 承 载力 随施工 偏差 的变 化 曲线 ( 见 图 3 ) 。 至 ＼ 瞄 肇 1 O 2 O 3 O 4 0 5 O 施工偏 差／ m 图 3极 限承 载 力变 化 趋 势 由图 3可 以看 出 ： 当 叠 合 柱顶 部 偏 差 为 0 ． 1 m 时 ， 极 限承 载 力 减 小 1 ． 9 ； 当 叠 合 柱 顶 部 偏 差 为 2 ． 0 m 时 ， 极 限 承 载 力 减 小 3 8 ． 8 ； 当叠 合 柱 顶 部 偏差 为 1 0 ． 0 m 时 ， 极 限承 载力 减小 9 4 ． 4 ， 基本 已 经丧 失 承载 能力 。说 明随着 钢管 混凝 土叠 合柱 桥墩 顶 部施 工偏差 的增 大 ， 极 限承载 力逐 步减 小 。 上 述分 析充分 说 明钢 管混凝 土叠 合柱 发生 弯 曲 后 对极 限承 载力 的影 响非 常大 ， 所 以在 实 际施 工 过 程 中， 要 严格 控制 钢管 混凝 土 的施工 偏差 ， 防止 钢管 混凝土叠合柱发生弯曲。 3 ． 4支撑对 叠合 柱极 限承 载力 的影 响 通 过 有 限 元 计 算 可 得 钢 管 混 凝 土 叠 合 柱 的 N ／ N 随 。 A 厂 ／ N 变 化 的 曲 线 ( 见 图 4 ) ， 其 中 N 为 4肢 钢管 混凝 土格 构 柱 稳 定 极 限 承载 力 ， N 为 柱 肢 短 柱 极 限 承 载 力 ， 。 A： 厂 ／ 』 ＼ ， 为斜 撑 与 柱 肢 轴 压 强 度 比 值 。 由 图 4 可 以 看 出 ，当 。 A _厂 ／ N 较 小 时 ( ≤ 1 ／ 3 0 ) ， 对 N ／ N 的影 响 较 大 ， N2／ N 随 声 A 厂 ／ N 的增 大而 迅速增 大 ； 当 A。 f ／ N ≥ 1 ／ 3 0时， N ／ N 虽 然 仍 随 ≠ 。 A 厂 ／ N 的增大有增 大趋 势， 但是增加 的斜率 已大大降低 。这主要是 因为 A。 厂 ／ N 较小 时， 钢 管混 凝土 柱 因斜撑 失 效 而 破 坏 ， 因此 在 此 范 围 内 增 加斜 撑 的强度 可 以有效 提高 钢管 混凝 土柱 的极 限 渤 枷 姗 瑚 ㈣ 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 7 6 世 界 桥 梁 2 0 1 4 ， 4 2 ( 4 ) 图 4斜 撑 对 桥 墩 极 限 承载 力 的 影 响 承 载力 ； 而 当 。 A ．厂 ／ N 超 过 0 ． 0 4 ， 斜 撑 不 会 发 生局 部破 坏 ， 钢管 混凝 土柱 最终 因整 体失 稳而 破坏 ， 斜撑 的强 度 对钢管 混凝 土柱 整 体稳定 极 限承 载力 有 一 定 的促进 作用 ， 但 增 大 其 强 度 对 提 高钢 管 混 凝 土 柱 极 限 承 载 力 不 明 显 。分 析 可 知 ， 横 撑 的 强 度 对 钢 管 混凝 土 柱 的 稳 定 极 限 承 载 力 影 响 很 少 ， 可 以 忽 略 。 4上 部结 构施 工对 高墩 的影 响分 析 4 ． 1 MI D AS模 型的 建立 采 用 MI DAS C i v i l 计 算 软 件 模 拟 实 际 施 工 过 程 ， 进 行上 部结 构施 _T的计算 分 析 。计 算 时 ， 上 部结 构和 下部 墩柱 均采 用 梁 单 元 模 拟 ， 并 考 虑 了结 构 自 重 、 预 加力 、 施 T挂 篮 以及上 下部 结构 所受 的风 荷载 等荷 载作 用 ， 成 桥状 态计 算模 型 如 图 5所示 。 图 5计 算 模 型 计算 时 ， 挂篮 荷载 在梁 端 近似简 化成 1个 1 0 0 0 k N 的集 中力 与 1 个 2 6 0 0 k N m 的集 中力 偶 。 4 ． 2结 果及 分析 在悬 臂 现浇施 工 中 ， 由于施 工技 术 的原 因 ， 可 能 会出现施工进度不同步、 挂篮等施工设备故障以及 预 应力 张拉不 到位 等 不利施 工状 况 。为 了分析 不利 施工状况对施工中结 构受力 的影响程度， 分别对施 工 中挂 篮 的掉落 、 不对 称悬 臂 浇筑 、 预应 力张拉 不 到 位 的不利 工 况及不 同合龙顺 序 下叠合 柱 的受力 进 行 了分 析 ， 结 果 如表 1 所 示 。 表 1 各 施 工 工 况 下 结 构 的 最 大 位 移 和 应 力 注 ： z为顺 桥 向 ， z为 竖 向 。 由上述 结果 对 比可 以 看 出 ， 各施 工 工况 下 结 构 均产 生 了位 移 ， 其 中挂 篮 掉 落 工 况 下结 构 的位 移 达 1 9 ． 1 7 c l n ， 在施 工时 应进 行专 项控 制 ， 以避 免 出现挂 篮掉落 情况 ； 各 施工 工 况 对 墩 底 应 力 的影 响差 别 不 大 。分析 还发 现 ， 对 于该 桥 应 选 择 先 边 跨 后 中跨 合 龙 的施 工 步骤 ， 因为 这样 结 构 产 生 的不 均 匀位 移较 小 ， 是 合理 的合 龙 施 工 顺 序 。对 于 施 工 中 已产 生 的 施工偏 差 ， 应采 用对 称施 工 的方法 予 以纠 正 ， 同时确 保预 应力 张拉 到位 。 5 超 高钢 管 混凝 土 叠合柱桥 墩 施工 技 术研 究 由非 线 性 后 屈 曲分 析 可 知 ， 墩 顶施 T 偏 差 对 钢 管混 凝 土叠合 柱 高 墩 的极 限承 载 力 的影 响 非 常 大 ， 所 以在实 际施 工过 程 中 ， 要 严格 控制 墩 顶施工 偏 差 ， 防止 钢管 混凝 土叠 合 柱高墩 发 生弯 曲 。因此 浇筑 混 凝土和控制墩身线形是钢管混凝土叠合柱桥墩施工 过 程 中的关 键工 序 ， 本 文提 出了高抛 免 振捣 、 对角 线 对称 浇筑 混凝 土 、 全 站 仪 和 激 光垂 准仪 联 合 测 控 墩 身线形及钢结构高空 吊装等技术对施工过程进行优 化 ， 以提 高施 工质 量 和效率 。 5 ． 1 全 站仪 和激 光 垂准仪 联 合测控 墩 身线 形 桥墩 中心定 位 采 用 三 维 坐标 控 制法 。施 工 前 ， 将全 站仪 架设 在控 制 网 的布控 点上 进行 桥墩 中心 定 位 ， 直接 测定 四边 外模 中心坐标 ， 并 与计 算 坐标进 行 比较， 以确定水平位置及 轴线偏移 ， 从而指 导模板 调差 。 垂直 度 测量 采用 激光垂 准 仪及 全站 仪 2种仪 器 双重校核。节段钢管浇筑混凝土前 ， 以承台为基准 面 ， 沿墩 身外 侧顺 桥 向对称 设 置 4条基 线 ， 并 将 节段 的投影 点作 为垂 准仪 架设 仪器 的基 准点 。施 _T中定 期采 用 全站 仪在 布控 点上进 行 墩身 位置 复核 。 O 0 0 0 0 O z 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 钢管混凝土叠合柱屈曲分析及施工技术研究 王毅 ， 程波 ， 谢波 ， 周 松国 7 7 如 果 顶 口出现 施 工偏 差 ， 可 采 用 以下 措 施 对每 一 节段 钢管 进行 纠 偏 ， 使 每节 段 钢 管 均 满 足设 计 规 范要求 。 ( 1 )第 N( N≥ 2 ) 节 段 钢 管安 装 时 ， 在 第 N一 1 节段钢 管顶 口精 确放 样 ， 找 出设 计 中心点 ， 以此 点作 为第 N 节段钢管底 口中心控制点 。 ( 2 )测量放出第 N节段钢管顶 口中心点， 通过 型钢支 架上 调节 螺 杆调 节 钢 管 顶 口， 调 整 到位 后 固 定 ， 确保 钢 管 底 口焊 接 时 ， 顶 口变 形 控 制 在 规 范 范 围 内。 ( 3 )第 N( N≥2 ) 节段 钢管 顶 口出现 微 小位 移 ， 此 时可 通过 顶 口调 节 螺杆 调 整 到 规定 位 置 ， 横撑 安 装 完成 后 ， 此节段 底 口接头 进行 环缝 焊接 。 5 ． 2 高抛免振捣及 对角线对称 浇筑混凝土施 工技术 浇筑 钢 管 内部 混 凝 土时 ， 采 用 高抛 的方 式 进行 施 工 。在距 离管 口位 置 4 m 时 ， 先对 混 凝 土进 行 振 捣 。每浇筑 0 ． 5 m采用插入式振动器振捣 1次 ， 振 捣 棒 的移动 距离 不超 过 其 作 用 半径 的 1 ． 5倍 ， 与钢 管保持 5 ～ 1 0 c m 的距 离 ， 插 入 下 层 混 凝 土 5 ～ 1 O c m， 混凝 土每层 分层 厚度 不大 于 5 0 a m， 每处 振捣 完 毕后边 振 动边徐 徐提 出振 动棒 ， 将气 泡 引出至 表面 ， 振动 过程 中避免 振动 棒碰 撞钢 管壁 。对 每个 振动部 位 ， 应振 动 到该 部 位 混凝 土 密 实 为 止 。施 工 中严 格 操 作程 序 ， 确保混 凝 土的 内在质 量 。左 、 右 幅 钢管混 凝 土 的浇筑 顺序 ： 先 浇筑左 幅钢 管混 凝土 ； 利用 塔 吊 再浇筑右幅钢管混凝土， 进行平行流水作业。 为将 混 凝 土浇 筑 对 结构 的影 响 降至 最 小 ， 采用 对角线对称浇筑混凝土施工技术 ， 先高抛浇筑 1 —1 对 角线 到 4 m一 高抛 施工 2 —2对 角线 到 8 m一高 抛 浇筑 1 —1对 角 线 4 ～8 m一 振 捣 施 工 2 —2对 角 线 8 ～ 1 2 m一 振 捣施 工 1 —1 对 角线 8 ～1 2 m。对 角线 编号 如 图 2所示 。 5 ． 3 钢 结构 高空 吊装技 术 由于钢管 重量 大 ， 吊装位 置高 ， 故选 用 双机 配合 抬 吊， 当钢 管起 升 到 一 定 高 度 后 ， 辅 助 吊 钩 停 止 起 升 ， 让 主 吊钩 慢慢 起 升 。主 吊钩 应 作 左 右或 前 后 移 动， 始终保持与吊物同中心 。根据吊物的起升情况 ， 在 保持 下 口离开 地 面 时辅 吊钩 下 落 ， 主 吊钩 继续 起 升 ， 直 至让 主 吊钩 吊起 钢管 成垂 直时 卸去辅 吊钩 ， 由 主 吊钩 独立将 钢管 慢慢 上升 到安 装管 口上 方 。 6 结 论 本 文通 过有 限元 软件 对腊八 斤特 大桥 钢管 混凝 土叠合柱进行有限元屈曲和受力分析 ， 研究了考虑 线形 控制 的钢 管混 凝 土 叠 合 柱 的施 工 技 术 ， 得 出 以 下结论 。 ( 1 )极 限承 载力 随着桥 墩 顶部 施 工偏 移 值 的增 大而 不 断减 小 ， 当叠 合 柱 顶 部 偏 差 为 o ． 1 m 时 ， 极 限承载力减小 1 ． 9 ； 当叠合 柱顶部偏差为 2 ． 0 m 时 ， 极 限 承载 力 减 小 3 8 ． 8 ； 当 叠 合 柱 顶 部 偏 差 为 1 0 ． 0 m 时 ， 极 限承 载力 减 小 9 4 ． 4 ， 基 本 丧 失 承载 能力 。 ( 2 )采用 全站 仪和 激光 垂 准仪 综合 开 展 高墩 中 心 、 垂 直度 及 高 程 监 测 ， 实 测 的 累 计 施 工 偏 差 约 为 0 ． 0 7 2 m， 对高 墩 承载 力 影 响较 小 ， 可满 足 施 工过 程 中高 墩线 形控 制要求 。 ( 3 )采用 的适 合钢 管混 凝 土叠 合 柱高 墩 施 工 的 高抛 免振 捣 、 对 角线 对称 浇 筑混凝 土 、 钢结 构高 空 吊 装等先进施工技术 ， 应用效果 良好 。 在 腊 八 斤 特大 桥 工 程 中 ， 通 过采 用 以上施 工 技 术 ， 1 0号 桥 墩实测 累计 施 工偏 差 约 为 0 ． 0 7 2 m。结 合有 限元屈 曲分析结果 ， 插 值计算得极 限承载 力约 为 5 ． 2 7 1 0 。 N， 比无 偏差 的情 况 减 小 1 ． 3 5 ， 对 极 限 承载 力影 响较 小 ， 可满 足施 工过程 中线 形控 制要 求 。 参 考 文 献 ： [ 1 ]陈宝春．钢 管混 凝 土拱 桥应 用 与研 究进 展 I- J ] ．公 路 ， 2 0 0 8 ， ( 1 1 ) ： 5 7 — 6 6 ． [ 2 3陈宝春．钢管混凝 土拱桥 设计 与施 工[ M] ．北京 ： 人 民 交通 出版社 ， 1 9 9 9 ． I- 3 ]周友生 ．奉节 梅 溪河 钢管砼 拱 桥设 计与 施工 要点 E J ] ． 湖南理 工学院学报( 自然科学版 ) ， 2 0 0 3 ， 1 6 ( 4 ) ： 6 3 —6 5 ． E 4 ]丁庆军 ， 彭艳周 ， 何永佳 ， 等．巫 山长 江大桥 钢管混凝 土 配合 比设计与施工E J ] ．混凝土 ， 2 0 0 6 ， ( 1 0 ) ： 6 1 —6 3 ． [ 5 3徐兴．钢管混凝土轴心受压构件极 限承载力的有限元 分析I- J ] ．固体力学 ， 2 0 0 2 ， 2 3 ( 4 ) ： 4 1 9 —4 2 5 ． E 6 ]严志 刚， 王德军 ， 盛洪 飞．钢管混凝 土三维非线性梁单元 的研究 与应 用E J ] ．哈 尔滨工 业大学 学报 ， 2 0 0 3 ， 3 5 ( 3 ) ： 33 4— 3 37 ． [ 7 ] Ha j j a r J F，G o u r l e y B C ．Re p r e s e n t a t i o n o f C o n c r e t e F i l l e d T u b e s[ J ] ．J o u r n a l o f S t r u c t u r a l E n g i n e e r i n g ， AS CE，1 9 9 6，1 2 3 ( 6 )：7 3 6 — 7 4 4 ． 1- 8 9 S v e n s s o n S E ，Kr a g e r u p J ．C o l l a p s e L o a d s o f L a c e d C o l u mn s[ J ] ． E n g i n e e r i n g S t r u c t u r e s ， 1 9 8 2 ， 1 0 8 ( S T6 )：1 3 6 7 — 1 3 8 4 ． [ 9 ] G a r d n e r J ，Ne t h e r c o t D A． Nu me r i c a l Mo d e l i n g o f St a i nl e s s S t e e l St r uc t u r a l Co mpo ne nt s — A Co ns i s t e n t Ap p r o a c h [ J ] ． J o u r n a l o f S t r u c t u r a l E n g i n e e r i n g ， ASCE，2 00 4。1 3O( 1 0)：1 58l 一 1 6O1 ． 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 78 世界 桥 梁 2 0 1 4， 4 2( 4 ) [ 1 o ]陈宝春 ， 欧智菁．钢管混凝土格构柱极限承载力计算方 法研究[ J ] ．土木工程学报 ， 2 0 0 8 ， 4 1 ( 1 ) ： 5 5 —6 3 ． [ 1 1 ]钟善桐．钢管 混 凝土 统一 理 论 ： 研究 与 应用 [ M] ．北 京 ： 清华大学出版社 ， 2 0 0 6 ． E 1 2 2马建峰．钢管混凝 土压弯构 件 的稳 定性及 在桥墩 中 的 应用 ( 硕士学位论文) [ D ] ．南京 ： 南京理 工大学 ， 2 0 0 9 ． [ 1 3 ]宁琰 ， 郑谨 ．钢管混 凝 土结构 发展综 述 [ J ] ．国外 建材科技 ， 2 0 0 7 ， 1 7 ( 3 ) ： 2 9 ～3 5 ． Bu c k l i n g An a l y s i s a n d Co n s t r u c t i o n Te c h ni qu e S t u d y f o r Co nc r e t e — Fi l l e d S t e e l Tu b e s a n d Re i n f o r c e d ，ANG yl Co n c r e t e Co mp o s i t e Co l u m n s CHEN G Bo ，XI E Bo。 ，ZH OU S o ng — g uo 。 ( 1 De p a r t me n t o f Tr a n s p o r t ，Ch a n g x i n g Co u n t y ，Z h e j i a n g Pr o v i n c e ，Ch a n g x i n g 3 1 3 1 0 0，Ch i n a ；2 ．Co l l e g e o f Ci v i l E n g i n e e r i n g a n d Ar c h i t e c t u r e ，Z h e j i a n g Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y，Ha n g z h o u 3 1 0 0 1 4，Ch i n a ： 3．W e nz h ou Lu ga ng Gr ou p Co ． ，Lt d． ，W e n a ho u 3 25 01 4．Chi na ) Ab s t r a c t ：Th e ma i n b r i d g e o f La b a j i n B r i d g e i s a c o n t i n u o u s r i g i d — f r a me s t r u c t u r e ，t h e D i e r s a — d o p t t h e c o n c r e t e — f i l l e d s t e e l t u b e s a n d r e i n f o r c e d c o n c r e t e c o mp o s i t e c o l u mn s( a c o l u mn i s f o r 由e d o f f our c onc r e t e — f i l l e d s t e e l t ub e s t ha t a r e e xt e r na l l y e n c a s e d wi t h r e i nf or c e d c o nc r e t e ， t he f o ur s t e e l t ub e s a r e l i n ke d t o e a c h ot h e r by r e i n f o r c e d c o nc r e t e we bs a nd t he o ve r a 1 1 c o l umn i s h ol l o w i n s i de ．) ，wi t h t h e hi ghe s t p i e r r i s i ng t o 1 8 2 ．6 4 m． To p r ov i d e t h e o r e t i c a 1 r e f e r e nc e f o r t he c o ns t r u c — t l o n a n d q u a l i t y c o n t r o l o f h i g h — r i s e p i e r s ，t h e ABAQUS a n d MI DAS s o f t wa r e we r e u s e d t o a n a 1 v z e t he b uc k l i ng a n d l o a d b e a r i n g c o nd i t i on of t h e c o nc r e t e — f i l l e d s t e e l t u bu1 a r c omD os i t e c ol u m ns t 0 s t ud y t h e i mpa c t o f p i e r — t op c o ns t r uc t i on d i f f e r e n c e a nd s up po r t i n g o n t h e ul t i m a t e l o a d b e a r i n g c a p a c i t y o f h i g h — r i s e p i e r s ．Th e r e s u l t s o f t h e s t u d y s h o we d t h a t t h e u hi ma t e l o a d b e a r i n g c a p a c i t v o f p i e r s g r a du a l l y r e du c e d a s t he c o ns t r uc t i o n d ev i a t i on o n p i e r t o ps i n c r e a s e d ．Tr a ns v e r s e s t r ut s a nd ob l i qu e s t r u t s ha d m i n o r e f f e c t o n t he o v e r a l l s t a b i l i t y a nd t he ul t i m a t e l oa d be a r i ng c a Da c i t v o f c o nc r e t e — f i l l e d s t e e l t ubu l a r c o m p o s i t e c o l u mn p i e r s ．To r e du c e t he i m p a c t o f C O ns t r u c t i o n D r oc e s s on t h e u l t i ma t e l o a d be a r i ng c a p a c i t y o f p i e r s a nd e ns u r e t h a t t he ge o me t r i c a l s h a pe o f D i e r s h a f t s a n d t h e c o n s t r u c t i o n q u a l i t y me e t t h e r e q u i r e me n t s ，t h e c o n s t r u c t i o n t e c h n i q u e s f o r h i g h — r i s e p i e r s we r e s t ud i e d ． Th e t o t a l s t a t i o n a n d l a s e r ve r t i c a l c ol l i m a t or we r e a p pl i e d t o m o ni t or t he c e nt e r ， V e r t i e a l i t y a n d e l e v a t i o n o f t h e h i g h — r i s e p i e r s ．The c o ns t r uc t i o n t e c hn i q ue s o f hi gh d r op pi n g v i br a 一 o n— t r e e c o nc r e t i n g，s ymme t r i c a l di a g ona l c o nc r e t i ng a nd o v e r he a d h oi s t i n g a nd e r e c t i o n of s t e e 1 t uc t ur e s we r e us e d．The e ng i ne e r i ng e x p e r i e n c e t i o n de v i a t i o n i s a b ou t 0 ．07 2 m ，wh i c h c a n m e e t me nt s f o r hi gh — r i s e p i e r s d ur i n g c o ns t r uc t i o n ． p r o v e s t ha t t he m e a s u r e d a c c um u l a t e d c on s t r u c t he ge o m e t r y a n d o t he r q u a l i t y c o nt r o l r e qu i r e — Ke y wo r ds ：c o nt i nu ous r i g i d — f r a me br i dge ；p i e r ；c onc r e t e — f i l l e d s t e e 1 t ube s a n d r e i n f o r c e d c 0 n 一 t e c omp os i t e c o l u m n；buc kl i n g a n a l ys i s；c ons t r uc t i o n d e v i a t i on；s t r e s s；f i ni t e e l e m e nt m e t ho d ： ov e r he a d h oi s t i ng a n d i ns t a l l a t i o n；h i gh d r o p pi n g v i b r a t i on - f r e e c o nc r e t e ( 编辑 ： 陈 雷 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m