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盘锦市辽东湾新区内湖中桥转体施工技术研究
| 论文题名： | 盘锦市辽东湾新区内湖中桥转体施工技术研究 |
| 关键词： | 钢箱系杆拱桥;竖转施工;动态无应力有限元法;提升塔架;稳定性;吊杆张拉 |
| 摘要： | 盘锦市辽东湾新区内湖中桥的主桥是31m+62m+200m+62m+31m的系杆拱桥与连续梁的组合体系，其中主跨是200m的中承式钢箱系杆拱桥。超大吨位的主拱需要分为两部分通过正角度竖转法进行转体到位，再施工合龙段；在竖转施工中应用的提升塔架高度达到87.8m，因此在转体过程中转动体系和提升塔架的安全性和稳定性显得尤为重要，所以必须进行研究分析，以确保转体施工过程的安全。主拱合龙以及主梁支架拼装完毕后进行吊杆系杆的张拉工作，合理的吊杆张拉方案对于拱桥的受力有着至关重要的意义。 本文采用有限元分析软件Midas Civil建立了主桥的施工阶段的有限元模型，对施工过程中的安全性做了研究分析，采用有限元软件ANSYS建模对提升塔架进行了非线性稳定的研究分析，并将基于无应力状态控制理论的动态无应力状态有限元计算方法应用于拱肋竖转施工过程，用最小应变能法计算拱桥合理吊杆索力，提出了控制锚杯拔出量的调索方法并应用于内湖中桥的施工控制中。具体做了以下几点工作： 首先，介绍了内湖中桥的工程概况及施工步骤，应用动态无应力有限元计算方法对拱肋的转体过程进行研究分析，得出了转体过程中各位置的扣索和背索的索力，制定出了拱肋竖转过程中的张拉控制方案。同时将结构假定为刚体，通过几何关系和平衡方程进行手算推到计算得到扣索和背索的索力，通过两种方法计算结果以及现场实测数据的对比，证明了动态无应力有限元法的准确性。 其次，对转体过程中拱肋的受力进行研究分析，决定在拱肋脱架时安装临时系杆，减小了转体过程中拱肋的应力，改善了拱肋的线形；考虑双重非线性对塔架的稳定性进行研究，并研究了缆风索对塔架稳定性的影响，结果显示缆风索可以将塔架在顺桥向风和横桥向风作用下的稳定安全系数分别提高8.0%和9.1%，决定在转体系统中增加缆风索。同时分析了转体过程中拱肋的特征值屈曲问题，确保转体过程中稳定问题的安全性。 最后，用Midas Civil建立有限元模型，对主桥的吊杆张拉方案进行研究分析。通过最小应变能发确定了内湖中桥的合理成桥吊杆力，并且确定了一次张拉到位的张拉方案，采用影响矩阵法来计算后期的调索工作，并提出采用控制锚杯拔出量的方法来控制调索施工，给出了两种计算锚杯拔出量的方法，并将其应用于内湖中桥的吊杆张拉施工中，得出的了符合规范要求的索力结果，证明了方法的准确性。 |
| 作者： | 李兴宇 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄才良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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