双转体连续梁施工BIM技术应用及结构有限元分析

发布时间：2020-11-05 19:33

　　 随着社会的进步和经济的发展,我国对高速铁路的需求也日益增强,在高速铁路建设工作不断展开的同时,高速铁路桥梁无砟轨道也逐渐兴起,全国各地出现了大量的跨既有线路的高速铁路桥梁,为了在施工阶段不影响既有线路的交通,大部分高速铁路桥的施工采用了水平转体技术。目前,虽然转体施工由于其独特的优势而被广泛应用,但是相对于普通的桥梁施工,其技术要求较高,结构构造较为复杂,为了确保转体桥梁施工的顺利推进,满足质量和安全的要求,就要对桥梁的转体施工进行正确的指导,同时在施工过程中利用数值模拟和实际监测相结合的方法对桥梁的应力和变形进行及时的监控。本文以崇礼铁路赵川镇高架特大转体桥为工程背景,主要做的研究工作如下:(1)根据参考文献,总结了BIM技术在国内外的研究现状:BIM技术在工业、民用建筑领域得到了较好的推广,然而在桥梁工程上的应用和研究还不够成熟,尤其在桥梁施工方面普及度较低。本文结合桥梁工程的具体情况,研究了BIM技术在桥梁工程施工上的应用:利用Revit软件对桥梁进行参数化建模,搭建了桥梁的整体模型;根据项目的实际需求,利用BIM技术对工程施工进行三维技术交底;并且对桥梁的振捣管和预应力管道进行碰撞检查,根据碰撞结果,对混凝土振捣管的位置提前做出调整;引入BIM5D管理平台,对桥梁项目的施工进度、质量、安全等方面进行管理,及时统计并处理发现的施工问题,提高桥梁施工的质量和效率。(2)利用MIDAS/Civil和ANSYS分别对桥梁梁段和球铰部分进行数值模拟,掌握了各个施工阶段梁段的受力和挠度变化情况,并且得到了球铰在最大受力状态下的应力和变形值。通过计算:在施工过程中,梁段的最大上挠高度为28.96mm,桥梁铺轨运营之后,梁段上挠15.38mm,全桥主梁的最大压应力13.82MPa32.4MPa,满足设计要求。球铰滑动面的最大压应力为49.05MPa,小于MGB滑动片的设计抗压强度70MPa;球铰与混凝土接触边缘有应力集中的现象,最大的压应力为29.54MPa32.4MPa;转体结构在承受最大竖向荷载作用下的竖向变形为0.22mm,可忽略不计。通过对主梁和球铰的数值模拟,为桥梁施工提供了有力的数据支持,具有较大的参考价值。(3)介绍了FLAC3D的优缺点,针对FLAC3D前期建模功能较弱的不足,研究了Revit-ANSYS-FLAC3D的联用方法。利用FLAC3D模拟桩基在桥梁转体之前各个施工阶段沉降的变化情况,分析变化规律;定量的分析了主梁在转体过程中对桩基的影响;通过仿真计算得到的桩基最终沉降值为11.796mm30mm,满足规范要求。(4)详细介绍对梁段线性、梁段应力、转体结构和桩基沉降4个方面的监测工作;及时记录监测过程中的实测数据,并与理论数据相对比,分析产生差异的原因,为桥梁施工控制提供可靠的保障。
【学位单位】：青岛理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U445.4
【部分图文】：

图 1.1 崇礼高铁线路图 图 1.2 223#墩～226#墩1.1.2 研究意义在经济高速发展的背景下，我国对交通运输的要求越来越高，其中高速铁路桥梁的建设需求也日益增大，与工业、民用建筑相比，高速铁路桥梁工程不仅投

23#墩～226#墩

图 1.3 桥梁竖向转体施工法国外第一座采用竖转法的桥是在 1947 年法国修建的主跨 110m 的肋拱桥[28]。因为竖转法一般用在跨度比较小的肋拱桥，对于大跨度的桥来说，需要的支架太高，在经济上不够节省，而且转动难度较大，不容易控制，所以那时竖转法并未
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本文编号：2872087