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400m悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥设计计算及施工研究
| 论文题名： | 400m悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥设计计算及施工研究 |
| 关键词： | 悬浇拱桥;合理设计参数;应力平衡法;施工可行性 |
| 摘要： | 国外已有大量采用斜拉悬臂浇筑法施工的大跨径钢筋混凝土拱桥修建，西班牙在建384m跨Almonte桥，是世界上第一大跨的斜拉悬浇混凝土拱桥。但目前我国采用斜拉悬浇法施工工艺建成的拱桥仅有5座，最大跨也仅有240m（贵州在建沿河沙坨特大桥）。且因其特有的施工优点使悬浇拱桥成为山区大跨径桥梁的有利竞争者。 因而，针对上承式400m悬浇钢筋混凝土拱桥设计计算与施工开展研究，对促进我国桥梁建设的发展具有切实意义。本文具体工作有: 1.综述了斜拉扣挂悬浇钢筋混凝土拱桥设计与施工的发展现状及研究现状。 2.基于对国内外大量已建大跨径钢筋混凝土拱桥进行数理统计及分析，提出了实现400m悬浇拱桥的主拱合理设计参数。确定主拱采用宽12m、高6m的变顶底板厚单箱双室截面，并研究不同矢跨比和拱轴系数对裸拱受力、位移的影响规律，在此基础上获取裸拱状态下设计参数的合理取值大小。 3.收集整理国内外大跨径混凝土拱桥拱上建筑构造与布置形式等参考数据，选取不同拱上建筑形式与不同参数主拱圈进行一次成桥计算对比分析，研究拱上建筑自重及其构造对成桥主拱圈受力、位移的影响规律，并表明相比于T梁或连续梁拱上建筑方案，而采用钢-混组合梁拱上建筑拱顶截面上、下缘压应力分别减小30％、22％。从而确定了本桥的C70混凝土主拱矢跨比为1/6，拱轴系数m为1.988，并将钢-混组合梁桥道系拱上建筑确定为最终方案。 4.对悬浇拱桥施工工艺进行了研究，提出了1＃节段采用支架现浇，而其余节段采用斜拉悬浇直至合龙段采用劲性骨架合龙的施工步骤。利用零位移法和应力平衡法结合求解悬浇拱桥合理施工索力，对拱桥施工阶段开展正装分析，确定了其施工可行性。并围绕悬浇长度及扣塔高度，开展其对拱圈悬浇过程中扣索索力、拱圈变形、应力变化规律研究，并得到:扣塔增高及减小悬浇长度能有效降低悬浇施工工况中拱圈拉应力值与扣索索力，节段长度划分为10m比为5m的主拱拉应力大0.7 MPa、最大扣索索力大1860kN。相比于原方案，当塔高增加40m，现扣索中减比例最大的是17＃扣索，其索力减小比例为15％;塔高减小20m，施工阶段拱圈最大拉应力2.2MPa，而塔高增加40m，拱圈最大拉应力1.3MPa。 |
| 作者： | 江浩伟 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 田仲初 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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