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中承式劲性骨架砼拱桥施工程序对结构行为的影响分析
| 论文题名： | 中承式劲性骨架砼拱桥施工程序对结构行为的影响分析 |
| 关键词： | 拱式桥梁;钢混结构;劲性骨架;施工技术 |
| 摘要： | 劲性骨架混凝土拱桥的施工需经历钢管骨架吊装、管内混凝土灌注和外包混凝土浇筑等过程，先后形成钢管桁架拱结构、钢管混凝土拱结构和钢筋混凝土拱结构，其施工期间结构体系及受力十分复杂。中承式劲性骨架混凝土拱桥在实际工程应用较少，针对其拱圈外包混凝土施工的研究也相对较少，故本文以广安官盛渠江大桥----中承式劲性骨架混凝土拱桥为例，采用Midas/civil建立大桥有限元模型，研究大桥不同施工流程与顺序对结构受力行为的影响。 本研究主要内容包括：⑴外包混凝土分环方案对结构受力有重要影响，将中承式拱肋的外包混凝土从竖向分成2、3、4、6环四种浇筑方案，对比分析各方案下劲性骨架应力、外包混凝土应力、拱肋线形的变化情况，评价了各分环方案的优劣。⑵分析了外包混凝土过程中各工作面交界处钢管混凝土应力突变的原因，并结合结构稳定性分析结果，提出了在制定分环方案时应对外包混凝土截面进行均匀分环的建议。⑶基于影响线理论及叠加原理，推导了劲性骨架混凝土拱桥在浇筑外包混凝土过程中拱顶挠度的计算公式。基于多点平衡浇筑法，对外包混凝土工作面长度不同划分方案进行了对比分析，并采用穷举算法，以拱顶的竖向变形总和最小为目标，对外包混凝土的浇筑路径进行优化，得到了浇筑路径优化方案;基于外力平衡浇筑法，推导了浇筑过程中调整拱肋线形的计算公式，并结合有限元分析验证计算公式的正确性。⑷经建模分析，原横撑外包混凝土浇筑顺序（原设计施工方案）会造成拱脚外包混凝土顶板出现拉应力超标现象。基于影响线理论，得出拱肋上荷载作用位置对拱脚截面外包混凝土顶板应力的影响系数，定性分析了造成拱脚截面外包混凝土顶板出现拉应力的主要原因;利用穷举法算法，对比了各种浇筑顺序的拱脚外包混凝土顶板拉应力值，并结合不同浇筑顺序结构的稳定性，定量分析并给出了最优横撑外包混凝土浇筑方案。本文研究结果得到了本项目有关单位的重视和认同，并据此作出了调整横撑外包混凝土浇筑顺序以及增加拱脚外包混凝土配筋的设计变更。 |
| 作者： | 王藐民 |
| 专业： | 土木工程；建筑与土木工程 |
| 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： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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