下承式钢桁架拱桥的建设期全过程计算分析和荷载试验研究

发布时间：2017-10-29 22:23

  本文关键词：下承式钢桁架拱桥的建设期全过程计算分析和荷载试验研究

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【摘要】：大跨度钢桁架拱桥外形壮观,跨度大,稳定性好,在很多桥梁结构中得到应用,但是,目前人们对大跨度下承式钢桁架系杆拱桥的施工监控研究资料较少,尤其是在成桥运营阶段的荷载分析和荷载试验等相关技术资料,可以查阅的文献很少。伊河大桥作为下承式钢桁架拱桥,属于特殊桥型,是国内同类桥型中规模较大的桥梁。且跨度较大,超静定次数较高,结构比较复杂,施工难度较大。其施工监控过程、施工各阶段及成桥运营阶段荷载分析以及成桥荷载试验研究具有特殊的意义,也具有一定的技术复杂程度和难度,因此本文依托伊河大桥为工程背景,主要进行如下工作：(1)针对下承式钢桁架拱桥结构,总结了其在国内外的发展情况和施工监控的研究现状。通过伊河大桥的设计文件,总结出桥梁的结构特性以及施工工序,根据桥梁模型建立的方法,利用Midas Civil软件建立起伊河大桥的结构模型,并对桥梁边跨拼装、悬拼中跨、主拱合拢、桥面合龙及吊杆张拉几个个重要施工阶段进行施工模拟以及相应阶段的内力分析。(2)围绕伊河大桥四个重点施工阶段,利用软件对其施工过程的线形、应力进行分析,并与现场实测数据比较来保证桥梁达到设计要求。针对伊河大桥的吊杆张拉方案,更进一步的研究了钢桁架拱桥的吊杆张拉方案选择及施工监控技术。(3)运用Midas软件对结构成桥运营阶段荷载分析,计算在重点施工阶段结构的位移及受力情况。并把计算结果应用到荷载试验中,对钢桁架拱桥的荷载试验进行研究,例如列出动载试验中动力特性参数值(振型、频率、阻尼比),可供以后的桥梁动力特性研究用。
【关键词】：钢桁架拱桥 施工监控 Midas建模 成桥运营荷载 成桥荷载试验
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441;U448.22
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 下承式钢桁架拱桥发展及现状9-12
• 1.1.1 国内下承式钢桁架拱桥发展及现状9-10
• 1.1.2 国外下承式钢桁架拱桥发展及现状10-12
• 1.2 钢桁架拱桥施工监控技术12-16
• 1.2.1 钢桁架拱桥施工方法12-13
• 1.2.2 桥梁施工监控的研究现状13-14
• 1.2.3 施工监控内容14-16
• 1.3 工程背景16-17
• 1.4 主要研究内容17-18
• 2 钢桁架拱桥的基本分析理论18-24
• 2.1 桥梁有限元分析步骤18-19
• 2.2 施工监控的分析方法19-21
• 2.2.1 正序分析法19-20
• 2.2.2 倒退分析法20-21
• 2.2.3 无应力分析法21
• 2.3 施工监控的控制参数21-24
• 2.3.1 参数选取22
• 2.3.2 参数的敏感性分析22-23
• 2.3.3 参数修正23-24
• 3 伊河大桥仿真模拟与计算24-40
• 3.1 伊河大桥建模资料24-28
• 3.1.1 伊河大桥设计技术标准24-25
• 3.1.2 伊河大桥结构设计尺寸25-28
• 3.2 伊河大桥架设施工工序28-30
• 3.3 伊河大桥的有限元模拟30-31
• 3.4 伊河大桥成桥运营阶段静力计算与分析31-39
• 3.4.1 恒载作用分析32-33
• 3.4.2 活载作用分析33-36
• 3.4.3 活载与恒载作用效应比较分析36-37
• 3.4.4 典型荷载组合下结构的荷载效应37-39
• 小结39-40
• 4 伊河大桥施工监控40-67
• 4.1 施工监控目标及内容40-41
• 4.2 施工阶段模拟计算41-48
• 4.2.1 悬拼中跨施工阶段41-42
• 4.2.2 主拱合拢施工阶段42-45
• 4.2.3 系梁、吊杆、桥面板合拢阶段45-46
• 4.2.4 吊杆张拉、调索阶段46-48
• 4.3 线形监控分析48-54
• 4.4 应力监控分析54-59
• 4.5 温度监控分析59
• 4.6 吊杆张拉施工监控技术研究59-67
• 4.6.1 理论计算长度60-61
• 4.6.2 张拉方案设计比较61-67
• 5 成桥荷载试验技术研究67-81
• 5.1 静载试验技术研究67-70
• 5.1.1 静载试验工况确定67-68
• 5.1.2 试验控制荷载和荷载效率68
• 5.1.3 加载分级与控制68-69
• 5.1.4 测点布置69-70
• 5.2 静载试验数据分析及桥梁承载能力评定70-75
• 5.2.1 数据分析方法70-71
• 5.2.2 伊河大桥加载图和计算值71
• 5.2.3 静载试验结果分析71-75
• 5.3 动载试验方案75-80
• 5.3.1 试验方案76
• 5.3.2 数据分析方法76-77
• 5.3.3 伊河大桥动载试验77-80
• 本章小结80-81
• 结论81-83
• 参考文献83-86
• 致谢86-87

【参考文献】

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本文编号：1114919