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跨高速路钢箱梁牵拉快速施工技术研究
| 论文题名： | 跨高速路钢箱梁牵拉快速施工技术研究 |
| 关键词： | 箱梁桥;钢箱梁;牵拉快速施工;受力分析;有限元仿真 |
| 摘要： | 随着经济的进一步发展，我国现有的二维交通已经无法满足国家建设需要，因此产生了向既有交通道路架设桥梁的需求。然而以往的施工工艺（悬臂施工、整体吊装、步履式顶推等）需要耗费大量的人力物力，因此具有工艺安全可靠、机械化程度较高、节省人力物力、不影响桥下交通、装配式生产等一系列优点的钢箱梁牵拉施工技术被广泛推广。然而随着越来越多牵拉桥梁的出现，研究人员发现钢箱梁与导梁在整体牵拉施工过程中，其钢箱梁、导梁、支墩等力学性能不宜较好把握，有必要针对钢箱梁牵拉施工技术展开进一步的分析研究。因此，本文依托沾临高速跨青银高速建设桥梁项目，从钢箱梁牵拉快速施工方案，桥梁结构理论分析、有限元仿真计算、施工监测等几方面进行研究。本文主要工作如下: （1）通过查阅相关资料及现场实地考察，研究了本工程所选择的钢箱梁整体组装、单点单向一次牵拉快速施工技术，对其中重要的施工过程进行深化研究。 （2）利用有限元软件MIDASCIVIL对钢箱梁整体牵拉施工进行了全过程仿真模拟,模拟时将施工过程分为18个工况，将各工况的仿真分析结果进行汇总研究，分析其弯矩、应力、变形、支座反力情况，并将其中5个关键施工工况进行了进一步的分析研究;同时针对钢箱梁牵拉体系中的辅助构件进行仿真模拟，研究支架的应力、变形以及屈曲稳定;亦针对导梁展开在牵拉施工过程中应力、变形以及屈曲特征的研究。研究结果表明:通过研究5个关键施工工况的钢箱梁应力、变形值进一步确定了牵拉全过程的参数值均处于规范允许范围之内，相应支座均处于单轴受压状态;拼装支架、牵拉支架的应力值、变形、屈曲稳定亦满足施工技术要求;钢导梁的刚度、强度、稳定性均满足辅助钢箱梁牵拉的需要。 （3）针对工况13状态下的（钢箱梁第二次最大悬臂状态）局部桥段进行应力、变形分析研究，以此工况的受力最不利截面（第5章截面3）左右各5m所组成的梁段为研究对象，采用有限混合单元法建立局部梁段仿真模型，分析局部梁段在此工况下各构件的应力、变形变化特征。研究结果表明:钢箱梁局部梁段各构件应力水平均处于规范容许使用范围之内，各板件的变形值均较小，可保证钢箱梁内部构件在牵拉过程中无损化施工。 (4)根据有限元分析结果，制定了钢箱梁牵拉施工的监测方案，对关键截面(见图5.1)进行全过程应力、挠曲变形数据采集，将实测数据与模拟计算结果进行了对比分析。通过对比分析可知:现场实测数据与模拟计算结果接近，进而验证了仿真模拟的合理性。 |
| 作者： | 陈栋亮 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 冯海暴;商怀帅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 青岛理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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