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原文传递铁路多跨连续道岔钢箱梁横移顶推分析与同步控制研究

论文题名：	铁路多跨连续道岔钢箱梁横移顶推分析与同步控制研究
关键词：	铁路桥梁;连续钢箱梁;横移顶推;受力性能;同步控制;纠偏措施
摘要：	随着铁路客运量的日益增加，一些现有桥梁已经满足不了客运需求，因此需要对现有的桥梁进行改建进行升级。而采用横向顶推法对既有铁路桥梁改建升级，可在不干扰线路交通的情况下利用道路天窗期进行既有梁体的改造施工，具有施工周期短、施工过程简洁等特点，能够有效降低对桥下构筑物的影响。本文以绍兴城际铁路二期工程金柯桥大道站梁体更换工程为背景，对横移顶推中千斤顶-滑道和滑块-滑道两种方案进行对比，对支反力的分布规律、施工时梁体的局部受力状态、横移顶推同步性控制策略和纠偏措施优化进行了分析与研究，具体内容如下：　　（1）基于道岔连续钢箱梁midas模型，对静止状态、起顶状态、顶推状态和终止状态下的支反力分布、截面抗倾覆系数、顶推时间进行计算对比，明确采用千斤顶-滑道的方案能较好的满足要求；且对滑道沉降时的支反力变化进行分析，发现当滑道发生沉降时，其自身支反力会下降，两侧滑道的支反力会相应提高，且距离沉降滑道越近的滑道，承担的支反力就越大。　　（2）建立三种顶推工况下的钢箱梁梁-壳-实多尺度模型，对于横向顶推时梁体-三维千斤顶接触区域和梁体-横向千斤顶接触区域的局部应力进行分析，并对影响局部应力的主要因素进行分析，得出以下结论：最不利的起顶状态下连续钢箱梁最大应力出现在中腹板处值为94.93MPa，远小于容许应力值210MPa，钢箱梁整体应力处于安全范围内；两个千斤顶的差异沉降量差值控制在1mm，顶升高差应控制在2mm以内，可以有效避免梁体应力集中；4号滑道与3号滑道的高程差应控制在2mm以内，而对于距离较近的5号滑道，两者之间的高程差应控制在0.5mm以内。　　（3）针对梁体顶推过程中出现顶推不同步的问题，对同步性影响因素（顶推力偏差、滑道高程偏差、顶速顶程偏差）进行分析，得出各条滑道预设顶推力和摩擦力的偏差要小于5%，且在顶推过程中钢箱梁位移的监测间隔要小于45s，避免顶推过程中出现过大的轴线偏移，从而导致钢箱梁损坏甚至倾覆；千斤顶间的高程差控制在2mm以内，有助于顶推力和摩擦力之间的平衡；当钢箱梁在不同轴线偏移形式下顶推横向偏移控制在40mm以内，对梁体应力和稳定性影响很小；顶程对同步性影响较小，更多的是影响其顶推施工时间，顶速对同步性影响较大，在顶推中实际顶速应和预设顶速相差小于0.2mm/s。　　（4）针对前文所分析的梁体应力集中、轴线偏移、千斤顶顶升不同步等问题初步确定顶推过程中各项参数的监测方案，整合顶推中所应用的工程引导措施和横向偏位处理措施，结合前文的顶推力偏差分析对纠偏措施进行优化，可以实现在顶推过程中精确纠偏。
作者：	汪跃军
专业：	土木工程
导师：	王小军;高峰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆交通大学
学位年度：	2023