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斜拉扣挂的钢管混凝土拱桥施工优化与仿真分析
| 论文题名： | 斜拉扣挂的钢管混凝土拱桥施工优化与仿真分析 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;仿真计算;斜拉扣挂;优化;制作线形;变形模量 |
| 摘要： | 钢管混凝土拱桥是一种以钢管混凝土作为拱肋的拱桥;由于其材料和施工的优越性,近年来在中国得以迅速发展.钢管拱架设是钢管混凝土拱桥施工中一道非常关键的工序,而斜拉扣挂方法是钢管拱肋缆索吊装悬臂拼装施工中最常用的方法.该文从一般性的钢管混凝土拱桥钢管拱肋斜拉扣挂架设体系入手,结合既有的扣索和锚索索力的确定方法,提出了一种确定钢管拱肋斜拉扣挂架设过程合理施工状态的思想——"扣索定长—扣塔零偏位";并应用这种思想进行斜拉扣挂全过程分析,从而建立钢管拱肋斜拉扣挂架设的优化方法——"扣索定长—扣塔零偏位综合法".桥梁的施工通常采用分阶段逐步完成的施工方法,进行施工过程的仿真计算是桥梁结构施工控制中最基本的内容.该文在分析平面杆系计算中两个问题——等效阶梯截面和钢索模拟的基础上,应用"扣索定长—扣塔零偏位综合法"确定黑石铺湘江大桥钢管拱肋斜拉扣挂架设过程.大跨度桥梁施工过程复杂,影响其施工控制目标顺利实现的因素很多,故施工监测是大跨度桥梁施工控制的基础.该文制订黑石铺湘江大桥钢管拱肋斜拉扣挂架设过程的监测方案,并以西144m跨为算例进行钢管拱架设过程的监测.钢管混凝土拱桥钢管拱肋的放样坐标是拱肋线形控制的基础.该文在提出反映拱肋整体制作线形的拱肋节段几何特征参数的基础上,应用前进算法和还原算法进行钢管拱肋放样坐标仿真计算来分析弹性变形对钢管拱肋制作线形的影响.钢管混凝土拱桥后续施工仿真计算的要点在于钢管混凝土拱肋的刚度取值.该文从轴对称柱体的线弹性解出发,利用叠加原理推导轴对称组合材料柱体轴心受压的线弹性解,得出钢管混凝土轴心受压构件中钢管与混凝土相互作用力的一种计算方法,分析钢管混凝土的抗压刚度及变形模量,进而为钢管混凝土拱桥后续施工过程钢管混凝土拱肋仿真计算提供一种模拟方法. |
| 作者： | 董创文 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李传习 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙交通学院 |
| 学位年度： | 2003 |
| 正文语种： | 中文 |
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