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矮塔斜拉桥温度场效应及顶推控制研究
| 论文题名： | 矮塔斜拉桥温度场效应及顶推控制研究 |
| 关键词： | 矮塔斜拉桥;温度梯度;箱梁温度场;顶推控制 |
| 摘要： | 矮塔斜拉桥以其独特的结构优势，在我国桥梁建设中被大量应用。经过近七十年的混凝土温度效应研究，目前在各国的设计规范中己建立了较为完善的计算方法，但是对于单箱三室、宽箱梁的混凝土箱梁温度场研究还有待进一步完善。矮塔斜拉桥的合龙施工控制也越来越受到重视，其中合龙顶推对主梁成桥线形和内力有很大影响，因此对矮塔斜拉桥的顶推控制研究具有重要的现实意义。 本文以某矮塔斜拉桥为工程背景，研究了混凝土箱梁温度场效应和顶推控制，论文的主要研究如下： （1）在矮塔斜拉桥的温度监测截面布置温度传感器，对其单箱三室、宽箱梁温度场进行了长期监测，并根据实测温度数据分别从顶板温度分布、腹板温度分布、底板温度分布三个方面详细分析了在日照作用以及骤然降温作用下的箱梁截面温度分布规律。 （2）根据最小二乘法拟合出了最不利状态下箱梁截面的正、负温度梯度模式，并按实际施工步骤建立了MidasCivil有限元模型进行温度场效应研究。在矮塔斜拉桥最大单悬臂、双悬臂状态下，计算分析了实测截面温度梯度对结构受力及线形的影响，并与现行规范进行了对比分析。研究表明实测温度梯度和公路桥涵设计规范温度梯度的计算差异主要在主梁线形方面，差异是随着主梁悬臂长度的增加而变大的，所以在施工过程中要考虑温度梯度对主梁立模标高的影响。 （3）对矮塔斜拉桥合龙段顶推控制进行研究，重点分析了顶推力对主梁线形、塔顶偏位及主墩应力的影响，并考虑实际合龙温度的影响来确定合理的顶推力。由于桥墩的抗推刚度是影响顶推力的重要因素，因此采用ANSYS实体模型分析了桥墩配筋率、桩基及桩基土弹簧刚度对其抗推刚度的影响，为实际施工控制中顶推力的确定提供依据。最后介绍了实桥顶推的实施过程及控制效果。研究表明桥墩配筋率每增加1倍，桥墩抗推刚度就增加约设计配筋率的8.4%；相比仅考虑桥墩配筋率的影响，桩基和桩基土弹簧使桥墩抗推刚度减小，且桩基土弹簧刚度与桥墩抗推刚度之间呈指数函数关系，所以在设计中要考虑桥墩配筋、桩基和桩基土弹簧刚度对桥墩抗推刚度的影响。 |
| 作者： | 刘晨阳 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 齐东春;吴宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 三峡大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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