高铁小曲线大跨度跨线桥施工控制关键技术研究

发布时间：2020-06-11 04:05

【摘要】：桥梁转体因具有施工工期短、成本低、对既有线路影响小等显著的社会经济效益,成为现阶段跨越既有线路及河流常用的施工方法。高速铁路中桥梁的建设必须满足其对线路平整度的严格要求,因此在高速铁路桥梁施工中,必须对高程进行严格控制。在桥梁转体施工过程中,不仅要对梁体的高程和位置进行监测,同时也要对球铰处的应力进行详细监测。小半径曲线梁的受力情况比较特殊,导致梁体在施工过程中的应力和挠度的变化也较为复杂,桥梁跨径越大这一现状就越明显。因此,为保证桥梁在各个施工阶段的内力和高程符合要求,必须对桥梁在各施工阶段的应力及挠度进行控制,以确保合龙后的桥梁结构的整体线形与受力状态满足设计要求。本文首先介绍了转体桥及曲线桥理论发展状况,然后结合“新建连云港至镇江铁路淮扬联络线左线特大桥”的施工,进行了曲线桥受力分析、悬臂浇筑过程中的线形和应力监控分析以及转体加速转动过程模拟分析等内容,主要研究工作如下:(1)总结了施工监控理论的发展现状,概括了曲线梁理论研究、曲线桥施工技术发展以及转体桥的发展历程,分析了小半径曲线连续梁转体施工控制的关键影响因素。(2)建立有限元模型,对小半径曲线连续梁在施工过程及最大悬臂阶段的应力及位移做出分析,总结出小半径曲线连续梁应力分布和位移变化特点,为进行应力监测提供理论支持。(3)阐述了桥梁悬臂施工监控时进行应力监测和线形控制测点布置要点,提出对转体球铰处的应力进行监测的意见,并给出应变计布置方式。另外,还对转动过程中的球铰处应力进行了监测。(4)通过理论计算得出转体的最大理论加速度,并利用ABAQUS建立有限元模型,分析理论最大加速度下梁体的应力分布,为实践转体中加速度的控制提供数据支持。(5)对小半径曲线梁体进行不平衡称重实验,通过绘制荷载位移曲线分析计算得到使转体结构微动的顶力,据此结果计算转体结构的摩阻系数和摩阻力矩,并进行配重。通过对转动过程中球铰应力的分析,说明了小半径曲线梁不平衡称重试验数据的准确性,小半径曲线梁转体通过不平衡称重试验进行配重效果良好。
【图文】：

技术路线图,技术路线,加速理论,应力控制

技术路线

模型图,梁单元,模型,实体单元

全日制工程硕士学位论文计算小半径曲线箱梁的弯矩及扭矩，实体单元模型主要分析小半径曲线箱梁横向竖向位移及局部应力。梁单元模型共有 117 个节点，94 个单元，悬臂浇筑阶段每节长度分别为：00/2+4×300+6×350+6×400，截面高度从 860cm 至 450cm 变化。实体单元共为 33 节段，采用自动实体网格划分网格，划分尺寸为 1000mm，共有 32073 个点，31640 个单元。梁单元模型和实体单元模型分别见图 3.3 和图 3.4。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：U445.4

【参考文献】