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连续刚构桥的施工控制及其若干力学问题研究
| 论文题名： | 连续刚构桥的施工控制及其若干力学问题研究 |
| 关键词： | 连续刚构桥;施工控制;监测系统;预应力损失;墩身裂缝;桥梁施工;桥梁健康监测系统;桥梁;结构力学模型 |
| 摘要： | 连续刚构桥于六七十年代首先在国外发展起来。我国第一座预应力混凝土连续刚构桥是1988年建成的广东洛溪大桥，主跨180m。由于连续刚构桥综合了连续梁桥和T型刚构桥的优点，近十几年来在国内得到了蓬勃的发展。大跨度连续刚构桥的施工一般采用分节段悬臂施工方法，结构的最终形成要经历一个漫长而又复杂的施工过程以及结构体系转换。 本文依托肇庆西江大桥建设工程，对以下几个方面的内容进行分析和研究： (1)针对桥梁施工监控和长期健康监测存在脱节的现象，介绍了桥梁的施工监测系统和桥梁服役过程中的长期健康监测系统的一体化设计概念及其实现方法。 (2)在《桥梁博士》软件中，施工中的挂篮应用存在两种计算模型(临时荷载、挂篮)，验算发现两种模型的计算结果不一致。本文通过建立简化的结构力学模型对此进行检验，分析结果表明《桥梁博士》的这两种计算模型对应的实际工况是有区别的。根据肇庆西江大桥施工情况，选择了比较吻合实际的计算模型，减少桥梁结构力学模型本身的不合理性，提高了分析结果的可靠性。 (3)有很多参数(抗弯刚度、徐变系数)会影响桥梁挠度预测值，其中抗弯刚度修正系数的影响最为直接。本文通过分析实际节段施工中新浇注混凝土重量引起的挠度变化值，将抗弯刚度修正系数由规范建议的0.67修改为0.9，使得理论预测挠度和实测的更加吻合。从而使得桥梁预拱度的设置更为合理，有力地保障大桥的顺利合龙，取得了很好的控制效果。 (4)基于应变测量的方法对肇庆西江大桥的预应力损失情况进行分析，从受力上进一步验证说明了在工程中普遍存在的预应力损失随着预应力索弯角的增加呈非线性增长的现象，提出了预应力损失估算的经验公式。 (5)从几座已建桥梁的实地考察发现薄壁墩身容易产生裂缝。本文建立肇庆西江大桥墩身受力的三维有限元模型，并同时建立了监测系统对墩身的受力状态进行监测以检验数值分析结果。分析结果表明墩身变截面处局部的剪应力值比较大，剪应力可能是造成该类型裂纹的原因之一。 本文仅对连续刚构桥施工控制系统及桥梁施工过程中出现的若干力学问题进行了初探和研究，得到一些结论和经验公式，对此类施工监控有很好的借鉴作用。由于连续刚构桥施工过程及结构系统的复杂性，仍然存在很多问题有待于我们进一步进行研究。 |
| 作者： | 劳晓春 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 汤立群 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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