悬浇钢筋混凝土拱桥劲性骨架构造及稳定性研究

发布时间：2020-05-11 10:02

【摘要】：钢筋混凝土拱桥因其跨越能力强、承载能力高、成本低、后期维护费用低等优点,成为山区理想的桥型之一。而悬臂浇筑法因其施工简单、整体性好、不影响通航等诸多优点,被大量应用于大跨径钢筋混凝土拱桥的建造。然而,随着拱圈悬臂长度的增加,扣索索力逐渐增大,这不仅容易使索塔承受较大的不平衡水平力,影响施工安全,还会在拱圈扣点产生较大的集中应力,增加了结构设计难度。这是制约悬臂浇筑施工拱桥跨径发展的关键问题,解决好该问题能实现悬臂浇筑施工拱桥在跨径上的突破。本文依托贵州省科学技术基金项目“山区大跨径悬臂浇筑钢筋混凝土箱型拱桥构造设计与动力性能研究”,以某大桥为工程背景,围绕跨中附近劲性骨架段开展如下研究工作:(1)收集整理了国内外钢筋混凝土拱桥发展现状和施工工艺等资料,分析了悬臂浇筑施工法存在的问题,阐述了采用劲性骨架合龙的悬臂浇筑法的优点。(2)介绍了劲性骨架几种不同的构造形式,并分析了不同形式各自的优缺点,计算不同构造形式的劲性骨架对拱圈截面刚度的影响。从施工稳定性角度对劲性骨架腹杆截面形式进行了优化研究。(3)分析了影响劲性骨架段长度的主要因素,从拱顶位移、主拱等效刚度、施工过程最大扣索力及拱圈最大拉应力几个方面展开研究,并结合国内外已建成工程实例,确定劲性骨架段的合理长度。(4)开展了Y大桥主拱悬臂浇筑段和劲性骨架段的施工稳定性研究,对比分析了劲性骨架的悬臂拼装和整体提升两种施工方案的稳定性。研究了分环浇筑和不分环整箱浇筑两种施工方案对外包混凝土施工阶段稳定性的影响。
【图文】：

图 1-1 瑞典 Sando 桥 图 1-2 澳大利亚 Gladesville 桥到二十世纪六十年代，钢筋混凝土拱桥大多采用有支架施工法，有支架施工法对地形要求很高，且施工周期长，因此逐渐丧失竞争力，斜拉桥和预应力梁桥开始占据主导地位。这种局面直到拱桥无支架施工技术的出现才被扭转，无支架施工法解决了有支架施工法成本高、施工周期长等问题，使钢筋混凝土拱桥施工对地形的适应能力有了质的飞越，极大的促进了钢筋混凝土的发展。1964 年，前南斯拉夫（现克罗地亚）工程师 Stojadinovic 将悬臂浇筑法引入到拱桥施工中，并于 1966 年建成主跨 246 的 Sibenik 桥[7][8]，该桥是世界上第一座采用斜拉扣挂悬臂浇筑法施工的钢筋混凝土拱桥。两年后又采用同样的方法修建了跨径为193m 的 Pag 桥（见图 1-3）。1980 年，前南斯拉夫（现克罗地亚）采用桁架式悬臂浇筑法修建了跨径为 390m 的 KRK 桥[6][7][8]（见图 1-4），将拱桥悬臂浇筑施工技术推向了巅峰。在中国 1997 年建成主跨 420m 的万县长江大桥之前的十七年间，该桥一直是世界最大跨径钢筋混凝土拱桥记录的保持者。此后国外又相

图 1-1 瑞典 Sando 桥 图 1-2 澳大利亚 Gladesville 桥到二十世纪六十年代，钢筋混凝土拱桥大多采用有支架施工法，有支架施工法对地形要求很高，且施工周期长，因此逐渐丧失竞争力，斜拉桥和预应力梁桥开始占据主导地位。这种局面直到拱桥无支架施工技术的出现才被扭转，无支架施工法解决了有支架施工法成本高、施工周期长等问题，使钢筋混凝土拱桥施工对地形的适应能力有了质的飞越，，极大的促进了钢筋混凝土的发展。1964 年，前南斯拉夫（现克罗地亚）工程师 Stojadinovic 将悬臂浇筑法引入到拱桥施工中，并于 1966 年建成主跨 246 的 Sibenik 桥[7][8]，该桥是世界上第一座采用斜拉扣挂悬臂浇筑法施工的钢筋混凝土拱桥。两年后又采用同样的方法修建了跨径为193m 的 Pag 桥（见图 1-3）。1980 年，前南斯拉夫（现克罗地亚）采用桁架式悬臂浇筑法修建了跨径为 390m 的 KRK 桥[6][7][8]（见图 1-4），将拱桥悬臂浇筑施工技术推向了巅峰。在中国 1997 年建成主跨 420m 的万县长江大桥之前的十七年间，该桥一直是世界最大跨径钢筋混凝土拱桥记录的保持者。此后国外又相
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U448.22

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本文编号：2658289