圆心角变化对曲线连续梁桥施工监控影响规律的研究

发布时间：2020-05-26 19:45

【摘要】：随着国内外交通事业的大力发展,曲线梁桥因其造型美观、线形平顺及行车舒适等优点,得到了较快的发展。而曲线梁桥相对于直线桥来说,在结构受力特性方面,最突出的特点是弯扭耦合效应,即曲线梁桥在承受竖向弯曲的同时,由于曲率的影响,必然会产生扭矩。从而会导致曲线梁桥面内外侧的挠度不同,梁体在水平面内产生径向位移,以及桥梁外侧支承加载,内侧支承卸载的情况发生。所以有必要对曲线梁桥的施工过程进行科学合理的跟踪监控。本文在蒙华铁路城烟特大桥工程实例的基础上,分析研究曲线梁桥的曲率变化对梁体施工过程中的轴线偏位及桥面内外侧高差的影响,利用有限元分析软件Midas/Civil建立全桥仿真模型,对比分析不同施工方法对桥梁梁体变形的影响。在不改变桥梁主梁跨径、结构型式及材料特性等方面参数的情况下,通过改变桥梁的平曲线圆心角,以研究圆心角变化对桥梁结构受力及梁体变形的影响规律,并分析圆心角在什么范围内,在桥梁施工的线形监控中,可以不考虑梁体水平径向位移及截面扭转角造成的桥面内外侧高差的影响。本论文主要内容如下:(1)简要介绍了曲线梁桥在国内外的工程建造和理论发展状况,分析了曲线梁桥相对于直梁桥的受力、施工及构造等方面的特点,概括叙述了桥梁施工监控在国内外的发展状况及其重要意义。(2)扼要介绍曲线梁桥的计算理论方法,论述了曲线梁的基本微分方程,分析了曲线梁的平面内变形及竖向变形。(3)对比分析了悬臂浇筑法与支架现浇法的区别,在工程实例的基础上,建立了有限元仿真模型,对悬臂浇筑法施工的桥梁结构受力与梁体变形进行了研究,对比了两种施工方法对梁体变形的影响趋势。(4)在工程实例的基础上,改变曲线梁桥的平曲线圆心角,以研究圆心角对桥梁结构受力与梁体变形的影响规律,且分析了圆心角大小对预拱度设置的影响。(5)结合工程实例的施工监控,详细介绍了施工监控的理论方法,建立了有限元仿真模型,与施工现场实测数据对比分析,科学严谨地完成该桥梁的施工监控,以使桥梁的内力及线形与设计状态一致。
【图文】：

曲线梁桥简介着国内外大量公路铁路等交通工程的建设，混凝土曲线梁桥也随之得到了在我国改革开放以来，由于高速公路、铁路及城市立体化交通建设的大线梁桥的建造同样蓬勃发展，不管是从数量还是质量上面都有了质的提升城市的市内交通更加拥堵，城市立交桥以及高架快速路建设需求更加突出形灵活、外形美观得到了国内外大中城市的大量应用[1]。线梁桥在设计时可以避免采用长直线，使得车辆驾驶人员的心理反应和视性，可以避免驾驶人员的视觉疲劳感，，同时做到平面顺畅、纵坡均衡和横之行车更加安全舒适，外形更加美观，与周围的环境更加协调。特别是近城镇化进程的加快，城市地面交通压力剧增，大力发展城市立体化交通势国西部多山地区的高速公路交通也随着改革开放进程得到了大力发展，但屋建造密集，以及山地地形的限制，桥梁线形的弯曲是不可避免的，而曲更好的适应城市立体化交通建设，以及山区高速公路的需求[2]。下图 1.1成通车的城市立交桥。

兰州交通大学硕士学位论文表 1.2 国内已建成的曲线梁桥序号 桥名 地区 跨度（m） 截面形式 曲线半径（m） 施工方法1 黄土咀桥 中国北京 25+32+25 单箱单室 160 支架现浇2 琴台桥 中国武汉 20+28+20 单箱单室 150 支架现浇3南浦大桥东引桥中国上海 28.1+42+23.5 单箱双室 90 支架现浇4 平顺公路桥 中国山西 28+35+28 单箱单室 90 顶推施工5海沧大桥西航道桥中国福建 78+140+78+2×42 单箱单室 900 悬臂施工6元磨高速曲线刚构桥中国云南 77+140+77 单箱单室 260 悬臂施工
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U445.4

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本文编号：2682320