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大跨径钢管混凝土拱桥缆索吊装施工及影响因素研究
| 论文题名： | 大跨径钢管混凝土拱桥缆索吊装施工及影响因素研究 |
| 关键词： | 缆索吊装施工;扣索索力;塔架稳定性;塔架偏位;温度差;对接角度;钢管混凝土拱桥 |
| 摘要： | 近年来，缆索吊装施工技术在钢管混凝土拱桥施工过程中得到了广泛的应用。保证体系的稳定性以及成拱后的线形能够符合预定线形是缆索吊装施工的关键。本文以玻璃沟大桥为工程背景，对在缆索吊装施工过程中的扣索索力、塔架稳定性、拱肋内力应力以及挠度变化以及拱肋施工控制影响因素开展相关研究。 运用Midas/civil有限元分析软件，建立玻璃沟大桥缆索吊装体系模型，通过将力矩平衡法和有限元零位移法与优化影响矩阵法进行了对比计算分析。分析了影响矩阵法在计算扣索索力时的合理性，运用此方法求解出了各吊装节段的索力大小。 通过对塔架稳定性研究，分析了塔架在拱肋合拢时的受力和稳定性问题。结果表明其受力与发生的位移均在规范要求范围内。通过曲屈分析计算了在失稳状态时的稳定性系数，即稳定性特征值。计算结果表明，塔架稳定系数最小为10.75。失稳时表现为顺桥向失稳，因此在施工时应当注重加强桥梁的纵向稳定性，计算结果可为实际工程提供参考。 分析了塔架偏位对拱肋骨架合拢线形的影响，将塔架发生纵向偏位时的位移变化量反映到拱肋挠度变化值中，并与不考虑塔架偏位时拱肋挠度的变化值进行对比分析。计算结果表明，在不考虑塔架偏位影响时，拱肋合拢时挠度变化量为1.75cm，考虑塔架偏位影响时，拱肋合拢时拱顶挠度变化量为2.32cm。与实测值相比，不考虑塔架偏位时的误差比考虑塔架偏位时的误差高12.13％。塔架偏位对吊装施工过程中拱肋挠度的变化影响不可忽略，因此塔架偏位是研究塔架位移与拱肋挠度变化之间的非线性关系时需要考虑的一个重要因素。 分析研究在施工过程中上下弦杆在存在温度差时对相邻两节段对接的影响，分析了不同温度差状态下节段端头的纵向伸长量与上下弦钢管的伸长量差值，并计算了对接角度的偏差值。研究表明，上下钢管弦杆温度差越大伸长量越大，相应的伸长量差值和对接角度偏差也越大。尤其是在吊装合拢段对接合拢时影响相对较大。计算出了对接角度偏差与温度差值的变化趋势规律，可为同类桥梁分析提供一定的参考。 |
| 作者： | 李金志 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 曾勇;刘山洪 |
| 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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