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大纵坡竖曲线混凝土斜连续梁桥顶推受力分析及关键技术研究
| 论文题名： | 大纵坡竖曲线混凝土斜连续梁桥顶推受力分析及关键技术研究 |
| 关键词： | 顶推施工;仿真计算;受力特性;大纵坡竖曲线混凝土斜连续梁桥;应力分布 |
| 摘要： | 顶推法施工因其安全、优质、快速、经济、不需支架、无干扰和场地少等优点在国内外的桥梁建设中得到广泛采用。本文以营盘东路浏阳河大桥顶推施工为背景,围绕浏阳河大桥大曲率、大纵坡、竖曲线、斜交、重箱梁的特性,对顶推过程进行仿真分析;并对影响主梁受力特性的有关参数进行分析;最后根据施工控制的需要对斜连续梁的几项关键技术进行了研究,本文完成的主要工作如下: 1、建立了导梁与主梁共同作用的弹性模型,根据顶推的受力特点将顶推受力进程分为2个阶段,利用力法建立三弯矩方程,应用数列和极限的思想,推导出箱梁顶推过程中各支点截面弯矩值的解析解,在遵循顶推主梁在最大悬臂状态和导梁上墩以后某一状态的负弯矩峰值相等的条件下,运用极值的思想,确定了导梁合理长度的表达式,在导梁与主梁荷载集度、长度一定的条件下,研究了导梁和主梁合理的抗弯刚度比;在既有导梁的基础上,确定了导梁与主梁结合截面上、下缘预应力配置的原则; 2、建立了顶推全过程仿真模型,得到顶推过程中截面的弯矩、上、下缘应力、导梁前端挠度的包络图,利用ANSYS建立空间实体模型,对顶推过程中的最不利工况进行分析,得出了最不利截面的应力分布规律,为纵向预应力的设计提供了宝贵的意见; 3、分析了边界约束条件、斜度、支撑刚度及纵、横向滑道高程误差等参数对结构计算结果的影响,分析结果表明:只约束竖向支撑同实际情况滑板与主梁的约束比较相符;随着斜度的增加,跨中弯矩折减越大,弯扭耦合作用越明显;主梁与支撑连接单元的刚度对临时墩的反力影响明显,随着主梁与支撑连接单元的刚度的增加,临时墩的支点反力趋于稳定;纵、横向滑道高程误差将使得梁内产生附加内力,滑道高程误差越大,影响越明显;这些研究成果为顶推施工的顺利进行提供了重要的参考意见; 4、分析了临时墩的受力特性,提出在永久墩与临时墩之间采用预拉钢索来分配临时墩水平摩阻力的方法,得到了水平摩阻力作用下永久墩与临时墩所受水平力的解析解,运用线性规划的思想,得到了最优的张拉索力; 5、对落梁过程进行比选和优化,确定了两墩起落的落梁方案,并通过空间仿真计算,验证了该方案的可行性,结合实测数据,针对《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)对落梁过程中相邻墩各顶点的高差限值这一问题进行研究,为同类桥梁落梁提供参考。 |
| 作者： | 徐金华 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 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： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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