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钢管混凝土提篮拱桥主拱构造与施工控制研究
| 论文题名： | 钢管混凝土提篮拱桥主拱构造与施工控制研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土提篮拱桥;主拱构造;横撑构造;缆索吊装施工;索力优化 |
| 摘要： | 钢管混凝土拱桥按拱肋布置形式可分为平行拱桥和提篮拱桥，已建的钢管混凝土拱桥以平行拱桥居多，而随着拱桥跨度的不断增大，稳定性问题愈发突出。相对于平行拱桥而言，提篮拱桥因拱肋内倾增大了结构稳定性，再加上提篮拱桥造型优美，促进了提篮拱桥进一步的发展。然而，提篮拱的结构形式对其成桥和施工过程的力学行为以及施工控制影响很大，因此有必要对提篮拱桥进行深入的研究。本文以沙尾左江大桥为工程背景，开展针对提篮拱桥的构造及施工控制等方面的研究，主要研究内容如下： （1）针对提篮拱桥拱肋常见的矩形和平行四边形两种构造形式，对比分析其对成桥状态拱肋位移、内力以及稳定性等力学行为的影响；选取拱顶及吊杆局部部分建立三维实体精细化分析模型，开展两种截面中的拱肋各部分杆件的应力分布研究，选取应力较大的杆件，对其相贯线应力分布做进一步分析，探析应力分布和局部受力，在此基础上提出提篮拱最优截面形式。针对拱肋内倾角度取值问题，探究内倾角度的取值范围，并分析此范围的内倾角度对拱肋位移、内力以及稳定性等力学行为的影响，提出提篮拱最优内倾角度取值。 （2）基于双肋提篮拱桥的侧倾临界荷载计算公式，分析横撑y、z方向刚度对侧倾临界荷载的影响，提出增加提篮拱桥侧倾临界荷载的措施。基于位移等效的原理，分析三角撑、L形K撑、X撑、米撑四种横撑构造形式对提篮拱桥侧倾临界荷载的影响，并对四种横撑对提篮拱桥稳定性、自振特性的影响进行深入分析，在综合对比不同横撑优劣的基础上提出最优横撑构造形式建议。 （3）围绕提篮拱桥的缆索吊装施工，针对目前索力优化计算方法中很少考虑提篮拱桥的横向偏位值等问题，提出考虑预抬值与预偏值耦合的索力计算方法，以实现对提篮拱桥施工过程中预抬值与预偏值、以及成拱线形的精准控制，通过算例验证计算方法的正确性。开展温度效应对提篮拱桥线形的影响分析，提出提篮拱桥安装坐标的调整方法。针对安装误差对提篮拱桥线形的影响，基于最小二乘法，给出提篮拱桥线形偏差调控方法。通过对沙尾左江大桥的索力、预抬值和预偏值计算，验证文中索力计算方法的适用性，以及温度和施工误差调控方法的有效性。 |
| 作者： | 王滔 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 周水兴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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