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原文传递大跨度钢桁梁顶推施工控制研究

论文题名：	大跨度钢桁梁顶推施工控制研究
关键词：	斜拉桥;钢桁梁;顶推施工;应力控制
摘要：	顶推施工方法起源于上世纪60年代，早期主要应用于在中小跨径混凝土梁桥。其施工占地少、对周围环境影响小，以及在跨越深谷桥梁，城市高架桥、跨线桥上的优势，使其被迅速且广泛的得到应用。随着工艺、设备和计算理论的发展，顶推施工法使用的范围不断扩大，这将不可避免的带来以往施工过程中不曾出现过的问题，同时也对顶推施工中结构的安全、质量以及经济方面提出了更高的要求。本文对顶推施工中的几个关键问题进行分析，为同类桥型的设计与施工提供参考。　　本文运用正装分析法，通过大型有限元分析软件Midas/civil,对毕都高速北盘江大桥边跨钢桁梁顶推全过程进行建模分析，分析钢桁梁在顶推过程中各部分的受力特性，得到顶推施工中各阶段结构受力、变形等参数的理论值，为保证顶推施工的安全、高效进行提供了坚实的理论支撑。相关计算结果表明:钢桁梁在顶推施工的过程中，结构内力、变形、支撑点反力值均处于不断变化的状态之中，且变化幅度较大。结构体系发生转变时，上、下弦杆应力的正负方向也发生着变化。当梁体通过某一桥跨时，从导梁前端进入顶推跨段到主粱前端抵达顶推跨段的前方支点，在这一过程中，支座反力的最大值处在顶推跨段的后方第一个支点位置。　　运用力学解析的方式对顶推施工各个阶段的主梁内力以及支座反力进行分析，得到了主梁内力及支座反力表达式。分析了导梁各设计参数（长度，刚度和自重荷载集度）对主梁内力、支反力的影响。得出计算顶推施工导梁各参数选用的计算方法。并得出相关结论:当导梁前端到达顶推跨前端支撑点后，顶推跨后端支撑点的支反力和弯矩值均为顶推过程中的最大值，可以确实该工况为顶推过程的最不利工况。随着连续梁跨数增多，顶推跨端支点弯矩对中间跨段的支点弯矩影响系数趋于恒定，当中间跨支点距顶推跨段距离大于3跨时，可以将该支点所在梁段假设成两端固支的梁段，基本可以忽略顶推跨段弯矩对该中间支点的弯矩影响。为保证顶推跨后端支反力在顶推完成后的值与最大悬臂状态下的值相接近，导梁的自重荷载集度与主梁的线荷载集度之比应控制在0.17以下，导梁刚度与主梁刚度之比应控制在0.2左右。　　探讨了钢桁梁顶推施工的监测控制方法、内容和监控过程，并通过对毕都高速北盘江大桥贵州侧边跨顶推结果进行分析。将有限元计算结果与监控现场实测结果进行对比，对比表明，钢桁梁在顶推施工的过程中以及顶推施工完成后，主梁线形、受力，临时墩支反力以及导梁的前端挠度等各参数均符合要求，施工效果良好，为该斜拉桥的后续施工提供了保障，同时也证明本文所用的控制方法的科学性、合理性。
作者：	蹇钢
专业：	土木工程
导师：	陈常松;颜东煌
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长沙理工大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文