洛阳市开拓大道跨伊河自锚式悬索桥施工控制研究

发布时间：2020-11-01 15:42

　　 近年来,随着我国大跨径桥梁的不断发展,自锚式悬索桥以其自身优美的外观与较强的地形适应能力广受工程师的青睐。由于自锚式悬索桥结构体系的特殊性,其施工过程也表现出相对复杂的非线性,因此对自锚式悬索桥的施工控制显得尤为重要。本文以洛阳市开拓大道跨伊河自锚式悬索桥为研究对象,在归纳国内外施工控制理论成果的基础上,对其施工控制进行了研究。主要研究内容和结论归纳如下:(1)主要介绍了悬索桥计算理论的发展过程,并详细介绍了有限元迭代分析法理论。运用Midas Civil对本桥进行了有限元实桥模拟,求出各个调索阶段的吊索理论内力。结合监测数据,采用无应力索力计算方法计算得出了各施工控制阶段的吊索力,并与模型理论数据进行了对比分析,验证了该方法的准确性。(2)详细介绍了悬索桥主缆线形计算的两种方法,结合本桥的计算结果对两种方法对比,得出抛物线理论与悬链线理论的差别,即当悬索桥跨径较大时,优先选择悬链线理论进行主缆设计的结论。对该桥的有限元主缆线形进行了验算,进而确定了自由空缆状态下的主缆线形,为主缆的架设定位提供了理论数据。(3)探索了吊索的张拉方法,在合理成桥吊索力的确定及张拉顺序选取原则方面介绍了无应力状态法的优势,对无应力状态吊索张拉法进行了具体分析,求解出缆索的无应力长度。基于吊索张拉顺序的选取原则,合理运用无应力状态法的实用仿真方法,拟定了该桥的吊索张拉方案。(4)介绍了调索阶段的施工监控原则,通过调索前的主缆线形监控调整施工方案,并确定了实际的调索方案。通过索夹定位与调索前的主缆位移变化对吊索进行接长量控制。在调索阶段分别对吊索控制点与主塔控制点进行了内力和变形监控,验证了无应力状态法调索方案的合理性。
【学位单位】：烟台大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：U448.25
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 自锚式悬索桥施工控制研究现状
        1.2.2 无应力状态法研究现状
    1.3 自锚式悬索桥的特点
        1.3.1 自锚式悬索桥的结构形式与优缺点
        1.3.2 自锚式悬索桥的力学特点
    1.4 桥梁施工控制的意义
        1.4.1 桥梁施工控制的必要性
        1.4.2 桥梁施工控制的作用
    1.5 工程背景
    1.6 研究方法及主要内容
2 有限元模型分析计算
    2.1 悬索桥分析理论综述
        2.1.1 弹性理论
        2.1.2 挠度理论
        2.1.3 有限位移理论
    2.2 有限元程序迭代分析法
        2.2.1 初始状态分析
        2.2.2 精确初始状态分析
    2.3 有限元模型建立
        2.3.1 几何模拟
        2.3.2 边界模拟
        2.3.3 分析步骤
    2.4 合理成桥状态内力结果分析
        2.4.1 吊索索力
        2.4.2 主缆索力
        2.4.3 塔、梁及吊索内力
    2.5 本章小结
3 主缆线形分析
    3.1 概述
        3.1.1 分析中的三种状态
        3.1.2 初始条件及分析内容
    3.2 合理成桥状态的理论线形
        3.2.1 抛物线法
        3.2.2 悬链线法
        3.2.3 对比分析
    3.3 有限元线形分析
    3.4 自由空缆状态线形的确定
    3.5 本章小结
4 吊索张拉方案
    4.1 自锚式悬索桥的吊索张拉控制原则
    4.2 自锚式悬索桥的吊索张拉方法探讨
        4.2.1 吊索张拉方法概述
        4.2.2 无应力状态法基本理论
        4.2.3 缆索无应力长度的确定
    4.3 无应力状态法吊索张拉分析
        4.3.1 张拉顺序选取原则
        4.3.2 吊索张拉分析控制的特点
        4.3.3 基于无应力状态实用仿真模拟方法
        4.3.4 拟定吊索张拉方案
    4.4 本章小结
5 调索阶段施工监控分析
    5.1 调索阶段施工监控原则
        5.1.1 主缆测点布置
        5.1.2 主塔测点布置
        5.1.3 吊索测点布置
    5.2 调索前施工控制
        5.2.1 吊索实际调索方案的确定
        5.2.2 调索前的主缆线形监控
    5.3 调索过程的施工监控控制
        5.3.1 吊索接长量控制
        5.3.2 调索阶段的吊索监控监控
        5.3.3 调索阶段的主塔监控控制
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

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本文编号：2865746