钢管混凝土系杆拱桥施工控制与监控技术

发布时间：2020-04-28 14:12

【摘要】：钢管混凝土系杆拱桥作为一种无推力或少推力的拱桥体系,具有自重轻、强度大、安装重量轻、自架设体系的优势,可以极大的适应桥梁跨径变化,并简化施工工序。对于下承式钢管混凝土系杆拱桥,由于为外部静定结构,突破了传统拱桥对墩台和地基要求较高、对基础变位影响适应性差的特点,从而大大提高一般地形条件下的适应性,但其结构构造、受力特点、计算分析及施工精度控制等方面的复杂性亟需深入研究。本文结合张家港申张线巫山大桥实际工程,对钢管混凝土系杆拱桥施工控制与监控的主要内容及方法、监控过程,监控仿真计算、监控结论做了充分的论述。同时建立Midas Civil有限元模型对整个桥梁施工过程进行仿真分析。主要进行了以下工作并得出相应的结论:1、阐述了目前钢管混凝土系杆拱桥发展及存在的问题,以及钢管混凝土系杆拱施工监控的现状及发展趋势。2、根据实际工程巫山大桥建立Midas Civil有限元模型,并进行了施工仿真分析,计算结果显示系杆拱桥施工监测重点为吊杆索力以及跨中、L/4处应力及位移。3、对桥梁四个参数即施工索力、混凝土容重、混凝土弹模、温度进行了参数敏感性分析,讨论了每个参数对成桥阶段索力、位移及内力的影响,结果显示施工索力、混凝土容重对吊杆成桥索力及系梁位移影响较大,为重要敏感性参数;混凝土弹模对吊杆索力及位移基本无影响,为次要敏感性参数;温度荷载对吊杆力基本无影响,整体升温对系梁及拱肋位移影响较大,另一方面截面温度梯度对系梁应力影响较大。4、根据实际桥梁施工参数及参数敏感性分析结果,对重要参数进行模型修正,在计算模型基础上对整个桥梁施工过程进行监控,并对监控数据与理论计算数据进行了对比,结果显示巫山大桥施工过程中及成桥后,系梁、拱肋控制点标高误差满足监控要求,吊杆索力偏差在规范允许值以内。
【图文】：

2.3.2 施工仿真分析建模在施工控制和监控过程中，施工过程仿真计算包括以下两方面的内容：1、首先对申张线巫山大桥施工图设计文件进行全面复核计算，包括桥梁结构尺寸的拟定、配筋设计等，，根据设计资料及有关规范的理想参数，对成桥阶段及各施工阶段的设计变位、内力等进行计算，并与设计计算资料进行校核比较。2、对施工各阶段进行跟踪计算，首先根据原计划确定的施工方案和收集的现场实际资料模拟计算，并对各参数进行敏感性分析，得出实际重要参数并在实际施工过程中动态修改计算模型，以达到模型与实际桥梁相一致，对各施工阶段桥梁几何及内力参数进行预测。巫山大桥主桥为外部静定的系杆拱结构，对全桥的施工监控计算采用大型桥梁结构三维分析软件 Midas Civil 建立空间计算模型，拱肋、风撑、横梁均采用梁单元，吊杆采用桁架单元。全桥共分为 1832 个节点，1648 个单元。如图 2.3.2-1 所示。

第二章 施工过程仿真分析2.3.5 计算结果2.3.5.1 承载能力极限状态验算承载能力极限状态计算中的荷载组合参照《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》（JTG D62-2004）规定的“持久状况承载能力极限状态”进行验算。经过计算，承载能力极限状态验算基本组合下拱肋、系梁、横梁轴力图和弯矩图、吊杆索力图、应力图如下：
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U448.225;U445

【参考文献】

相关期刊论文 前4条

1 戈铭;王涛;;桥梁坍塌事故的原因分析及其预防措施[J];特种结构;2012年02期

2 陈宝春;杨亚林;;钢管混凝土拱桥调查与分析[J];世界桥梁;2006年02期

3 袁海庆,范小春,范剑锋,周强新;大跨度钢管混凝土拱桥拱肋吊装预测的迭代前进算法[J];中国公路学报;2003年03期

4 陈宝春;钢管混凝土拱桥发展综述[J];桥梁建设;1997年02期

相关硕士学位论文 前1条

1 陈鸿福;钢管混凝土拱桥关键力学性能分析研究[D];湖南大学;2014年

本文编号：2643554