分环成型的钢管混凝土劲性骨架拱桥主拱圈混凝土施工顺序研究

发布时间：2020-09-25 14:38

　　钢管混凝土劲性骨架拱桥主拱圈在完全成型前经历了钢结构(钢管内混凝土达到设计强度之前)、钢管混凝土结构和劲性骨架混凝土结构(全截面混凝土完成且达到设计强度之后)三个阶段。由于主拱圈外包混凝土量与劲性骨架重量相差悬殊,如若一次浇筑混凝土量过大,极有可能造成桥梁失稳,因此,主拱圈外包混凝土的施工具有重要的研究意义。本文通过运用有限元软件ANSYS,建立一座具有代表性的钢管混凝土劲性骨架拱桥空间模型,研究了分环连续浇筑主拱圈外包混凝土施工过程中劲性骨架的受力特点。随后,分析了分环方式的影响因素,对该桥分环方式提出优化方案,并进行数值分析。最后,讨论了两座400m级桥梁主拱圈不同施工顺序的可行性。主要研究内容与成果如下:(1)通过运用有限元软件ANSYS模拟分环连续浇筑主拱圈外包混凝土的施工过程,并利用影响线对劲性骨架受力进行分析,得出各截面挠度及应力随着主拱圈混凝土的施工,均呈周期性变化。3/8截面挠度、拱顶挠度和上弦杆钢管、混凝土应力均有先减小后增大的变化规律,各环混凝土在浇筑至1/4跨时,取得挠度、应力最小值;而1/8截面挠度、1/4截面挠度和下弦杆钢管、混凝土应力呈现先增大后减小变化规律,各环混凝土在浇筑至1/4跨时,取得挠度、应力最大值。(2)通过研究主拱圈混凝土分环方式的影响因素,建立了一座具有代表性的钢管混凝土劲性骨架拱桥空间模型,模拟了主拱圈混凝土分为3、5、7环三种分环方案浇筑时劲性骨架的应力、变形情况。结果表明分三环的下弦杆混凝土应力超限5.5%,钢管应力超限11%;分五环的混凝土应力超限2.2%,钢管应力超限8.4%;而分七环的钢管、混凝土应力均在限定值范围内。(3)通过总结、分析主拱圈一般浇筑顺序,对不同主拱圈浇筑顺序的可行性进行讨论,并建模计算拱圈为三室截面的两种浇筑顺序的可行性,结果表明,由中室向边室浇筑主拱圈混凝土和由边室向中室浇筑主拱圈混凝土都是可行的。对于万县长江大桥而言,由中室向边室浇筑主拱圈混凝土的劲性骨架受力均优于由边室向中室浇筑主拱圈混凝土;而对于南盘江特大桥而言,两种浇筑顺序拱脚钢管、混凝土应力均满足标准值,但由边室向中室浇筑外包混凝土时,拱肋应力存在突变现象,施工过程中需要密切关注。
【学位单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U445.4
【部分图文】：

箱形拱,上承式,特大桥,北盘江

一时期建成的沪昆高铁北盘江特大桥，是主跨４４５ｍ的上承式劲性骨架混凝土拱桥，逡逑桥多项工程指标达到世界领先水平，跨度是同类铁路桥世界之最。逡逑表１．１－１我国具有代表性的钢管混凝土劲性骨架拱桥逡逑Ｔａｂｌｅ邋１．１－１邋Ｔｈｅ邋ｄｏｍｅｓｔｉｃ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ邋ｓｔｅｅｌ－ｔｕｂｅ邋ｃｏｎｃｒｅｔｅ邋ｒｉｇｉｄ邋ｓｋｅｌｅｔｏｎ邋ａｒｃｈ邋ｂｒｉｄｇｅ逡逑序号逦桥梁名称逦建成时间跨径（ｍ）邋矢跨比逦结构类型逡逑１逦广西邕宁邕江大桥逦丨９％逦３１２逦１／６逦中承式箱肋拱逡逑２逦四川万县长江大桥逦１９９７逦４２０逦１／５逦上承式箱形拱逡逑３逦奉节梅溪河大桥逦２００１逦２８８逦１／５逦上承式箱形拱逡逑４逦澜沧江特大桥逦２００７逦３４２逦１／４．１５逦上承式箱形拱逡逑５逦广元昭化嘉陵江特大桥逦２０１１逦３６４逦１／４．２逦上承式箱形拱逡逑６逦沪昆高铁北盘江特大桥逦２０１５逦４４５逦１／４．４５逦上承式箱形拱逡逑７逦云桂铁路南盘江特大桥逦２０１６逦４１６逦１／４．２逦上承式箱形拱逡逑

县长,广西大学,硕士学位论文,劲性骨架

一万县长江大桥

万县长江大桥,广西大学,硕士学位论文,劲性骨架

广西大学硕士学位论文逦分环成型的掽管混凝土劲性骨架拱桥主拼圈退凝土施工顺序研究逡逑图１．１－２万县长江大桥逡逑Ｆｉｇ．邋１．１－２邋Ｔｈｅ邋Ｗａｎｘｉａｎ邋Ｃｈａｎｇｊｉａｎｇ邋Ｂｒｉｄｇｅ逡逑图１．１－１澜沧江特大桥逡逑Ｆｉｇ．邋１．１－３邋Ｔｈｅ邋Ｌａｎｃａｎｇｊｉａｎｇ邋Ｂｒｉｄｇｅ逡逑４逡逑

【参考文献】