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拱脚不等高钢管混凝土拱桥受力性能研究及施工控制
| 论文题名： | 拱脚不等高钢管混凝土拱桥受力性能研究及施工控制 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;索力计算;受力性能;施工控制 |
| 摘要： | 近年来我国的交通基础设施有了巨大改善，钢管混凝土拱桥因其造型优美、自重轻、受力合理等优点从而在我国得到大力发展。长河坝水电站省道S211复建工程响水沟大桥是一座典型的拱脚不等高钢管混凝土拱桥，拱肋、横梁及空心板等采用无索塔缆索吊装施工完成。本文以响水沟大桥为背景，对拱脚不等高钢管混凝土拱桥进行受力及无索塔缆索吊装拱肋线形控制的相关问题的研究与分析: ①依据响水沟大桥的设计图纸，利用有限元软件MIDAS建立拱肋不同斜置角度的空间模型，分析了不同斜置角度下对钢管混凝土拱桥轴力、弯矩、位移及稳定性的影响，发现在恒载或活载作用下斜置角度对钢管混凝土拱桥的轴力影响较小，且在从拱脚至拱顶影响比例逐渐减小，拱顶处轴力基本不变;对弯矩影响较大，尤其拱脚截面弯矩改变量最大，拱顶截面弯矩基本不变;对拱顶挠度基本没有影响，而L/4和3L/4截面的挠度改变较大。 ②针对正拱斜置拱桥在恒载和活载等荷载作用下拱肋的变形特点，即拱肋位移呈现不对称性，比较分析了不同预拱度设置方法的差异，提出以拱肋典型截面位置（L/8、L/4等）为挠度控制点进行曲线拟合方法设置正拱斜置拱桥的预拱度，为拱肋预制提供参考。 ③本桥缆吊系统受桥位空间及地形条件影响，采用在两岸修建后锚洞、锚梁代替庞大的索塔结构，且采用单拱肋合拢技术。在拱肋安装节段，拱肋标高通过普通卷扬机对钢丝绳扣索的收放来调整，在分析比较常用的索力计算和线形调整方法的优缺点的基础上，最终选取以裸拱变形为控制目标，并以基于影响矩阵的定长扣索法进行索力计算和优化作为拱肋吊装扣索的参考值，拱肋线形以定长扣索法标高控制原理为基础，结合实际工程的特点，提出1＃拱肋安装时标高在原有基础上人为抬高5cm～10cm，后续拱肋节段按照定长扣索法原理计算，保证拱肋的相对坐标不变，即保证相邻拱肋节段拼装无转角。在合拢前进行调整扣索长度，使各控制点位于拱肋控制线形上。 ④吊杆索力的控制将直接影响主梁的几何线型、内力分布等，针对常用的振动频率法测试索力法，对影响索力测试的影响因素进行了分析。根据本桥吊杆的实测频率，对不同振动模型的实用计算公式索力计算结果进行了对比分析，在此基础上推导出考虑边界条件、抗弯刚度等因素的实用计算公式，并以该桥成桥吊杆和郑州黄河二桥吊杆的实测频率进行实用公式验算。 |
| 作者： | 李俊 |
| 专业： | 土木工程;桥梁与隧道 |
| 导师： | 吴海军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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