高速铁路大跨度连续梁桥半转体半悬臂复合施工应力及线形分析

发布时间：2020-04-26 02:59

【摘要】：高速铁路桥的列车速度快,对平顺性要求高,所以运营阶段的桥梁收缩徐变必需控制在规范要求值以内,并严格控制成桥后的线形。预应力混凝土连续梁桥后期的徐变变形小、可平顺行车,被广泛应用在高速铁路的建设中。但由于实际施工以及桥址位置问题,只采用一种施工方法往往无法满足要求,所以必须采用复合施工方法进行施工。本文首先总结了国内外高速铁路桥的发展情况以及线形控制、温度徐变影响的研究现状,依托一座采用悬臂浇筑+转体复合施工方法的预应力混凝土连续梁桥--新建京张高速铁路新保安高架特大桥(69+112+69)m,利用Midas Civil有限元分析软件搭建有限元模型,模拟分析了采用复合施工与采用一种施工方法在施工阶段成桥线形、内力等方面的差异,并对成桥三年后的收缩徐变进行了分析,同时研究了跨中合龙施工阶段温度变化对合龙阶段以及成桥阶段的线形和应力的影响,得到结论如下:1、成桥三年之后,复合施工累计最大上拱量为24.1 mm,累计最大下挠量为9.4 mm,与支架现浇施工相比,累计最大上拱量增加了1.5 mm,累计最大下挠量增大了8.9 mm;与采用悬臂浇筑施工相比,累计最大上拱量增大了15.2 mm,累计最大下挠量减小了9.7 mm。采用了复合施工之后,挠度变化更为明显;与只采用支架现浇施工相比,应力更加均衡,与只采用悬臂浇筑施工相比,主梁翼缘上端的应力更大,主梁翼缘下端的应力更小。2、对比计算结果表明,跨中合龙阶段温变化度对跨中合龙段的应力和线形影响显著。跨中合龙施工阶段温度变化越大,跨中合龙段变形越大,随着时间的增长,跨中合龙段线形受到跨中合龙温度变化的影响也越大。跨中合龙施工阶段的温度变化越大,跨中合龙段的受到的挤压应力也就越大,随着时间的增长,跨中合龙温度变化对内力的影响不断减弱。跨中合龙施工阶段的温度变化对除跨中合龙段之外的结构应力和线形无明显影响。3、采用了复合施工后,在跨中合龙之前,半桥的应力和挠度与采用的施工方式有关,各不相同,进行了跨中合龙之后,也就是进行了桥梁结构体系转变之后,全桥的结构内力和挠度相互影响,与未采用复合施工的模型相比,有明显的差别。由于高速铁路桥对成桥线形要求较高,而采用了复合施工之后,需要综合不同施工方法的影响,应力和线形变化更为复杂。因此,在施工过程中,需要精确控制大桥主梁的内力和结构变形,确保顺利合龙以及成桥后有合理的线形。
【图文】：

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桥梁的顺利合龙[11]。前实际工程的支架现浇施工方法可见，支架现浇施工分为有动模架施工两种方法。其中支架就地浇筑是指连续梁在满堂扎普通钢筋并预埋预应力钢束通过的管道，，整体浇筑建造后钢束，拆除支架的施工方法。支架现浇连续梁桥整体性好，，但施工需要占用大量支架等辅助结构。近年来在建造大跨的桥梁中，支架现浇施工也被大量运用。桥梁采用支架现浇情况如图 1-1 所示[12]。动模架法施工桥梁就像一座可以移动的“桥梁预制工厂”，中较长、孔数较多的桥梁施工多使用此方法。桥梁采用移动模况如图 1-2 所示。

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拆除支架的施工方法。支架现浇连续梁桥整体性好，，但施工需要占用大量支架等辅助结构。近年来在建造大跨的桥梁中，支架现浇施工也被大量运用。桥梁采用支架现浇情况如图 1-1 所示[12]。动模架法施工桥梁就像一座可以移动的“桥梁预制工厂”，中较长、孔数较多的桥梁施工多使用此方法。桥梁采用移动模况如图 1-2 所示。图 1-1 有支架就地浇筑实际施工图
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U445.4

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