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大跨径钢箱梁斜拉桥塔梁临时固结空间受力性能研究及方案优化
| 论文题名： | 大跨径钢箱梁斜拉桥塔梁临时固结空间受力性能研究及方案优化 |
| 关键词： | 斜拉桥;钢箱梁;受力性能;方案优化;主梁结构;临时固结 |
| 摘要： | 现代大跨斜拉桥广泛采用悬臂法施工进行主梁架设，对于漂浮体系斜拉桥常采用塔梁临时固结来承受主梁施工中存在的不平衡力矩。在大跨径斜拉桥临时固结受力分析中，通常使用平截面假定忽略横向分布的梁单元验算方法，通过计算临时固结处支座反力后平均分布给临时固结结构的方式验算其结构安全性。 在实际工程中，由于主梁结构及临时固结构造差异，临时固结处梁不一定符合平截面假定。不考虑横向分布，均分临时固结处的支座反力亦会导致临时固结的部分结构安全储备富余，而部分结构安全性不足。有鉴于此，本文以重庆丰都长江二桥为工程背景，分析了此在建桥塔梁临时固结空间受力特征，并对其受力原理进行了研究，并对临时固结结构进行了优化设计。具体研究内容如下: 1)对重庆丰都二桥临时固结实例进行安全验算，首先采用Midas/Civil有限元软件建立梁单元模型进行北塔的全桥施工过程分析，指出无索施工阶段在整个施工过程中对塔梁临时固结结构最不利，然后进行考虑空间效应的实体单元计算，指出梁单元验算方法的不足，并发现了临时固结处混凝土支墩的横桥向上的外侧支座支反力增长迅速，内侧支座支反力增长值极低甚至不增长这一突出问题; 2)提出钢箱梁斜拉桥的塔梁临时固结支座受力分布规律主要受钢箱梁的横截面框架效应的结构影响，并通过Midas/civil分别建立梁单元模型和实体单元模型对其进行了验证; 3)通过改变支座位置、确定临时固结中预应力钢束最小预拉力两种手段改善临时固结支座受力;针对内侧支座受力少这一现象，提出了改进施工工艺过程使内侧支座先承担一部分梁体自重和预拉力的方法让支座受力均衡;针对最不利工况荷载特点，提出了分级起吊的施工方法来减小支座受力; 4)针对纵向临时限位约束产生的水平力进行研究分析，并提出约束位置变更、设置体外预应力、更换支座垫板三种优化方案，经计算分析确认了更换支座垫板为本实例最佳优化方法。 本文研究揭示了以往不被关注的支座引起的过大局部应力及空间效应带来的复杂传力、受力规律，可供相关设计及施工人员参考。 |
| 作者： | 陈俊良 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 吴海军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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