预应力混凝土连续梁拱桥施工监控研究

发布时间：2020-10-13 02:22

　　 随着高铁事业的快速发展,越来越多的桥梁结构被用于工程建设之中,预应力混凝土连续梁拱桥以其独特的优势,在实际工程中得到广泛的应用,如结构受力更加合理、对地基的要求相对较低、建筑高度降低和整体简洁美观等。施工监控技术保证了预应力混凝土连续梁拱桥安全施工和施工质量,当下主要施工监控的方法包含有事后控制法、预测控制法、自适应控制法、最大宽容度法,对其综合比较,本文采用自适应控制法,并以此建立施工控制体系。本文以某预应力混凝土连续梁拱桥(90+180+90)m为实际工程背景,利用有限元分析软件Midas Civil,定义了材料、混凝土的收缩徐变、施工阶段的荷载和边界条件,并划分了施工阶段,以此建立了完整的有限元模型,通过计算分析得出桥梁各个施工阶段的位移和应力的理论值。本文通过有限元分析从线形、应力和内力等三个方面阐述了不同的合龙方案对预应力混凝土连续梁拱桥的影响。综合考虑了劲性骨架和临时束的预张拉力对桥梁合龙的影响,通过理论计算得出中跨合龙段的劲性骨架的受力状态以及临时束的预张拉力。同时,对预应力混凝土连续梁拱桥悬臂阶段温度效应进行了分析,依据有限元软件得出分析结果,并结合实测数据,为桥梁的悬臂施工和合龙段施工提供了数据支持,为桥梁的精确合龙提供了可靠地保障。在预应力混凝土连续梁拱桥具体施工监控实施中,本文首先分析了挂篮预压数据,用最小二乘法拟合了荷载-位移的近似曲线,结合每个施工阶段挂篮变形的实测值,对挂篮变形的理论值不断调整,最终得到理想的挂篮变形值。通过现场监测数据和有限元软件分析计算的理论值比较,得出线形和应力的偏差,分析施工中产生偏差的原因并调整,桥梁的线形和应力均达到了预期值。
【学位单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U445.4;U448.22
【部分图文】：

图 1.1 上承式预应力混凝土连续梁拱桥Fig 1.1 Upper-supported prestressed concrete continuous beam arch bridge中承式预应力混凝土连续梁拱桥是我们国家目前在梁拱组合结构中采用得较多的桥型之一。从结构上来说 ，其布置合理，方便施工；从美观角度上来说，其拱的矢高在桥上和桥下分配的符合视觉欣赏，一般来说 2f/3 在桥上，f/3 在桥下。中承式预应力混凝土连续梁拱桥一般为三跨，包括边跨半拱、中跨全拱和通长加劲梁，拱内设置吊杆和立柱。中承式预应力混凝土连续梁拱桥的受力特点以及结构形式如图 1.2 所示，在弯矩较大的跨中处，此时梁受拉拱受压，而在正弯矩较大的中墩支座处，此时梁受压拱受拉，所以，这种桥梁具有优越的受力特点，一般适用于较大的矢跨比。a)

第 1 章 绪论一般采用变截面连续梁作为下承式预应力混凝土连续梁拱桥的主梁如图 1.3所示。通过对吊杆的张拉，中跨得到了加强，从而产生内力重分布，将中跨主梁的正负弯矩大大减小，降低了主梁的建筑高度。但同时应减小边跨跨径以防止边跨的正弯矩过大，造成结构破坏。

图 3.1 主桥结构总体布置图Fig 3.1 Overall layout plan of the main bridge structure3.2 施工方法根据设计图纸，预应力混凝土连续梁拱桥梁采用挂篮悬浇施工，主要步骤如下：（1）依次施工基础、承台、主墩。（2）在 225#、226#主墩旁设置临时支墩、支架和墩顶托架。并锁定活动支座（包括转角锁定）。安装中墩支座，浇筑 0 号块及拱脚一期混凝土，张拉与之对应的预应力束。（3）挂篮悬臂浇筑从 1#梁段到 18#块，并张拉与之对应的预应力束。（4）在边墩旁边架设满堂支架，浇筑边孔 K21’。 张拉边孔顶板和底板束,保留边跨挂篮，拆除边墩及中墩旁临时支架和临时支撑，边支点梁顶压重 1000kN。
【参考文献】

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本文编号：2838601