原文传递
飞燕式钢管混凝土系杆拱桥施工控制计算与控制措施研究
| 论文题名： | 飞燕式钢管混凝土系杆拱桥施工控制计算与控制措施研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土系杆拱桥;施工控制;索力计算;系杆张拉 |
| 摘要： | 大跨径飞燕式钢管混凝土拱桥结构形成过程复杂，工序繁多，作为一种自架设体系结构，其结构体系在施工过程中不断变化。施工监控的研究对结构在施工过程中的安全、运行期间行车的舒适度以及结构使用的耐久性都有重要影响。本文以正在建设中的主跨507m合江长江公路大桥为依托工程，对大跨径飞燕式钢管混凝土系杆拱桥施工控制计算、控制措施以及施工方案的优化展开研究。本文的主要工作如下: (1)论述了桥梁施工控制的发展历程，对钢管混凝土拱桥施工控制技术进行了总结。明确了500m级飞燕式钢管混凝土拱桥的施工控制思路，并指出对其开展施工监控工作的内容和难点所在。 (2)采用空钢管一次落架再进行后续加载的正装分析方法，对拱肋的无应力线形进行了研究。并分析了其预拱度的设置规律和分配方式，对温差效应、管内混凝土收缩徐变和几何非线性效应等挠度影响因素进行了讨论，指出各因素对其成桥线形影响权重，然后探讨了制造线形偏差对成桥内力分布的影响规律。以弯曲应变能作为评判指标，比较几种不同预拱度设置方法的特点和规律。 (3)以无应力状态法为理论基础，对拱肋吊装过程的索力控制计算展开研究。以一个简单的斜拉扣挂结构为算例，说明了无应力状态法在拱肋吊装过程中的计算方法。指出在多节段拱肋吊装施工中，对于同一拆索后的成拱目标线形，其吊装过程控制线形不唯一的原因。并采用优化算法对吊装过程扣背索索力进行计算，提出了扣索一次张拉和体系转换阶段调索两种不同的施工方案。对比了不同索力历程下其成拱线形差异，指出扣索作为临时结构，不会影响永久结构合龙拆索后的线形。并通过调整无应力状态量参数的方法，分析拱肋吊装过程中其有限元计算误差产生的成因。 (4)飞燕式钢管混凝土拱桥的施工中存在系杆分次张拉和边跨混凝土分环分段浇筑的过程。为了对施工过程进行方案优化，讨论了边跨和主跨的加载过程受力性能。提出了系杆张拉力和张拉顺序的优化方案，其原理是以系杆张拉力作为施调向量，通过合理简化施工过程中系杆张拉力对控制目标的影响矩阵，将系杆张拉力控制在约束条件下的可行域内。优化后的系杆张拉方案，解决了飞燕式拱桥施工过程中受力不平衡的问题，采用优化后的方案，施工过程中拱座的水平推力、承台底部弯矩和边跨混凝土拉应力都控制在了更有利于结构受力的范围内。 |
| 作者： | 古川 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 孙淑红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
