大跨钢箱梁独塔斜拉桥施工监控若干关键技术研究

发布时间：2020-10-28 00:38

　　 本文依托于一座两跨的钢箱梁独塔斜拉桥建设项目,研究斜拉桥施工及施工监控过程中的若干关键技术问题。首先,本文运用有限元软件Midas civil对斜拉桥进行了整体受力及稳定性分析,确定合理的成桥状态,并进一步对斜拉桥在各施工阶段中的主梁内力与变形、主塔偏位及斜拉索索力变化等进行全面分析以指导施工监控工作。其次,结合本桥特殊的斜塔构造,提出合理的主塔支架施工方案,建立有限元模型进行施工中的钢管支架受力和局部稳定性分析,并提出应在主跨侧先进行挂索预张拉的施工措施以保证支架拆除以及拉索对称初张拉施工时主塔的稳定和安全。接着在阐述影响矩阵法理论的基础上,建立了斜拉桥二次调索最优控制的数学模型,并分析了惩罚函数法的求解过程。进一步运用影响矩阵法理论对斜拉桥进行施工阶段的索力调整优化,引出局部调索的概念,根据选用索力影响矩阵的不同介绍了两种不同的局部调索计算方式,并比较两种局部调索计算方式下的索力调整精度。最后运用大型通用有限元软件ANSYS,选取最不利索力状态下的10m标准梁段建立索梁锚固区的局部模型,对其局部应力和位移变化进行了全面分析,并对锚固区域各构件进行了安全性评价和提出合理建议。
【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】：U448.27;U445.4
【部分图文】：

1.2.1 斜拉桥结构体系及受力特点斜拉桥又称斜张桥，是利用斜拉索代替弹性支撑将主梁、主塔和主墩组合起来的一种结构体系。其可看作是斜拉索将梁多点吊起，恒载及活载通过斜拉索传至塔柱，再通过塔柱基础传递至地基。斜拉桥可以使梁体内弯矩减小，降低主梁高度，节省了材料，减轻了结构重量。通过桥塔上斜拉索的力量将主梁吊起，斜拉桥结构拥有着优秀的跨越能力，比一般的梁式桥的跨度更大。现如今，斜拉桥广受欢迎，是大跨度桥梁的主要桥型[2]。斜拉桥(Cable-stayed bridge)是一种桥面体系以加劲梁受压(密索)或受弯(稀索)为主、支承体系以斜索受拉及桥塔受压为主的桥梁[3]。它是由索、塔、梁三种上部基本构件和基础、墩台两种下部基本构件组成的结构体系。墩、塔、梁之间的结合方式是影响斜拉桥结构受力的根本因素，根据斜拉桥墩、塔、梁的不同结合方式可以将斜拉桥划分为四种结构体系[4]: (1) 塔梁固结体系；(2) 半漂浮体系；(3) 漂浮体系；(4)刚构体系。

合肥工业大学硕士学位论文梁固结体系及特点固结体系是将塔梁固结并设支座支承在桥墩上，斜拉索为弹系结构整体刚度较小，相当于配置体外索的连续梁。这种体系座，一般是塔柱处梁底一个支座固定，而其他支座可纵向活固结体系的特点：塔、墩内力最小，温变内力也小，主梁边跨

固结体系的特点：塔、墩内力最小，温变内力也小，主梁边跨图 1.2 塔梁固结体系斜拉桥Fig.1.2 Pylon and girder consolided system of cable-stayed bridge半漂浮体系及特点浮体系一般在塔梁之间设置竖向支承约束竖向位移，主梁通常种结构体系类似主梁具有弹性支承的连续梁结构[6]。半漂浮体大，容易在主梁处产生较大的负弯矩。浮体系的特点：受力较均匀，有足够刚度，抗风抗震性能好，面以简化施工。
【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 方鸿;高琼;;影响矩阵法在系杆拱桥施工调索中的应用[J];中外公路;2014年06期

2 杨海涛;;斜塔有背索斜拉桥主塔施工支架结构分析[J];山西交通科技;2013年04期

3 李明;孙洁;;拱形钢塔斜拉桥索塔锚固区受力性能分析[J];公路交通科技(应用技术版);2013年01期

4 应明;郑一峰;王德军;;吊杆张拉过程中拱肋稳定性分析[J];哈尔滨工业大学学报;2011年04期

5 张永涛;游新鹏;彭成明;;基于多目标法的多塔斜拉桥合理成桥状态确定[J];中外公路;2011年02期

6 李伟;;独塔单索面斜拉桥结构设计及技术创新[J];城市道桥与防洪;2011年04期

7 陈美林;;试析斜拉桥施工的质量控制[J];建筑;2011年05期

8 陈光华;;斜拉桥的发展现状与发展趋势[J];山西建筑;2008年19期

9 万臻;李乔;;大跨度斜拉桥钢锚箱锚固区试验与计算分析[J];铁道学报;2007年05期

10 郑一峰,黄侨,张连振;部分斜拉桥结构体系分析[J];公路;2005年06期

本文编号：2859311