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大跨度连续梁拱组合桥施工控制关键技术研究
| 论文题名： | 大跨度连续梁拱组合桥施工控制关键技术研究 |
| 关键词： | 连续梁拱组合桥;施工控制;吊杆索力;拱脚应力;临时墩 |
| 摘要： | 随着科技的发展和社会的进步，对桥梁建造技术的要求也越来越高。连续梁拱组合桥通过把拱和连续梁各自的力学性能优势合理地组合在一起，使受力性能及适用性都得到了很大的提升，在高速铁路中广泛应用。本文以一座(76+160+76)m连续梁拱组合桥为工程背景，对大跨度连续梁-钢管混凝土拱组合桥的施工控制关键技术展开研究分析，本文主要工作及研究内容如下: (1)总结了连续梁拱组合桥的受力性能及主要优势。归纳了其关键施工技术的研究现状及现有研究所存在的不足，确定了本文研究内容。 (2)通过Midas/civil建立全桥有限元模型，计算得到施工过程中的各控制截面内力、应力及变形理论数据，并结合现场实测结果进行对比分析，最终将连续梁段线形误差控制在10mm以内，拱肋线形误差控制在5mm以内;在施工过程中,连续梁及拱肋均处于整体受压状态，表明施工控制效果较好。 (3)阐述了目前吊杆内力识别与调整的基本方法，针对该桥铺装桥面系后全桥索力偏大的情况进行计算分析，利用影响矩阵法和正装差值迭代法对比分析了单轮调索和多轮调索方案的优劣，得出通过多轮调索可将吊杆索力与理想索力差值控制在5％以内，且在调索过程中主梁及拱肋受力安全，对主梁及拱肋线形影响较小，利用此方法可为类似工程提供借鉴。 (4)利用Ansys建立拱脚局部模型并分析施工过程中的拱脚应力分布及变化规律。发现，在施工期间，拱座基本处于受压状态，但在拱座与主梁的交界处容易产生较大的应力集中，部分应力超出了 C55混凝土的设计强度，建议在此处加强钢筋构造措施，设置一定的混凝土缓和段来减少应力集中现象;拱脚拉应力随着拱肋竖向荷载不断增大而增大，在桥面铺设与吊杆二次张拉工况，拱脚部分拉应力值超过混凝土设计强度，建议在施工过程中应注意控制桥面系荷载值和吊杆张拉力的大小以减少拱肋的竖向荷载;拱肋钢材在整个施工过程中具有较大的应力储备，满足钢材强度要求。结合现场实测进行对比分析，发现实测结果与有限元模拟结果规律相同，表明有限元模拟方法可靠，可用于验算设计。 (5)介绍了该桥的临时墩施工工艺，利用Midas/civil建立该桥运梁工况有限元模型，得出运梁过程中主梁和临时墩整体受压，并结合实测值进行对比分析，验证了该有限元模型计算的可靠性。证明大跨度连续梁-钢管混凝土拱组合桥在系杆拱受力体系未建成时，采用建立临时墩的方法能有效地改善主梁的受力并在运梁工况时连续梁就可提前投入使用，达到节约施工成本和缩短施工工期的目的。 |
| 作者： | 金森 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 王炎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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