山区钢箱加劲梁悬索桥制造及施工误差影响研究

发布时间：2017-04-24 02:00

  本文关键词：山区钢箱加劲梁悬索桥制造及施工误差影响研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着我国西部大开发战略的继续实施,西部山区交通条件不能满足其经济发展的要求,因此对西部山区桥梁建设有更高的要求。山区桥梁通常要跨越深谷,为了避免数百米的高墩,必须建设大跨径桥梁。悬索桥是大跨径桥梁建设的首选之一。钢箱加劲梁因其较好的力学性能作为大跨悬索桥加劲梁主要型式,因此在西部山区建设钢箱加劲梁悬索桥是一种必然的趋势。随着云南山区首座钢箱加劲梁悬索桥的建成通车,将会有更多的钢箱加劲梁悬索桥在我国山区开建。然而山区由于气候、场地以及施工方法的限制等原因,钢箱加劲梁悬索桥在制造及施工过程中不可避免的会出现一定的误差,国内对于此误差对山区桥梁结构影响的研究还较少。本文对山区钢箱加劲梁悬索桥制造及施工过程中可能影响成桥结构状态的参数误差进行分析研究。首先,介绍山区钢箱加劲梁制造及施工过误差类型及来源。其次,以云南山区某钢箱梁悬索桥为依托工程,利用空间有限元分析软件Midas/Civil建立全桥有限元模型,根据无应力长度不变原理,将空缆状态与各个施工阶段及成桥状态联系起来,计算出施工控制中的主缆无应力长度、索鞍预偏量及成桥阶段内力线形。进而分析其施工过程中加劲梁重量、加劲梁弹性模量、主缆弹性模量、主缆横截面积、吊杆弹性模量、吊杆横截面积、主塔标高、主塔偏位、索股空隙率、二期恒载以及温度作用等参数制造施工误差对结构成桥状态的影响。最后根据影响悬索桥结构较大的参数提出重点施工阶段的施工控制方法及建议,并分析了其在依托工程施工过程中的效果。本文通过对山区钢箱加劲梁制造及施工误差对结构的影响进行分析,得出了一些结论。对同类型桥梁施工及监控具有一定的参考价值。
【关键词】：山区 钢箱加劲梁 悬索桥 施工误差 施工控制
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4;U448.25
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-23
• 1.1 悬索桥概述10-18
• 1.1.1 悬索桥发展概述10-13
• 1.1.2 山区悬索桥的发展13-17
• 1.1.3 山区悬索桥加劲梁型式17-18
• 1.2 悬索桥设计计算理论18-20
• 1.2.1 弹性理论阶段18-19
• 1.2.2 挠度理论阶段19
• 1.2.3 有限位移理论阶段19-20
• 1.3 本文研究背景及内容20-23
• 1.3.1 本文研究背景20-21
• 1.3.2 研究现状21-22
• 1.3.3 本文研究的依托工程22
• 1.3.4 本文的研究内容22-23
• 第二章 山区钢箱梁悬索桥制造及施工误差来源23-29
• 2.1 山区钢箱加劲梁悬索桥制造施工过程23-26
• 2.1.1 锚碇施工23
• 2.1.2 主塔施工23-24
• 2.1.3 主缆架设施工24
• 2.1.4 钢箱加劲梁制作24-25
• 2.1.5 钢箱加劲梁架设施工25-26
• 2.2 误差来源26-27
• 2.2.1 计算模型误差26
• 2.2.2 结构构件参数误差26-27
• 2.2.3 施工误差27
• 2.2.4 测量误差27
• 2.4 减小施工误差的方法及措施27-28
• 2.4.1 计算模型尽量模拟具体施工实施28
• 2.4.2 结构参数的取值尽量接近实际28
• 2.4.3 减小施工操作误差和环境条件误差对结构的影响28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 施工阶段及成桥状态分析29-42
• 3.1 结构初始平衡状态的确定29
• 3.2 有限元模型的建立29-32
• 3.2.1 成桥阶段有限元模型29-30
• 3.2.2 倒拆分析施工模型30-32
• 3.3 成桥恒载作用内力及线形32-36
• 3.3.1 成桥恒载作用主缆内力32-33
• 3.3.2 成桥恒载作用吊杆轴力33-34
• 3.3.3 成桥恒载作用主缆线形34-36
• 3.4 结构施工阶段控制计算36-41
• 3.4.1 主缆无应力长度计算36-40
• 3.4.2 空缆线形和主索鞍预偏量计算40-41
• 3.5 本章小结41-42
• 第四章 结构参数制造及施工误差影响分析42-74
• 4.1 加劲梁参数制造误差对结构的影响42-50
• 4.1.1 加劲梁参数设计值42-43
• 4.1.2 加劲梁重量误差对结构的影响43-48
• 4.1.3 加劲梁弹性模量误差对结构的影响48-50
• 4.2 主缆参数制造误差对结构的影响50-59
• 4.2.1 主缆参数设计值50
• 4.2.2 主缆弹性模量误差对结构的影响50-54
• 4.2.3 主缆横截面积误差对结构的影响54-59
• 4.3 吊杆参数制造误差对结构的影响59-62
• 4.3.1 吊杆参数设计值59
• 4.3.2 吊杆弹性模量误差对结构的影响59-60
• 4.3.3 吊杆横截面积误差对结构的影响60-62
• 4.4 主塔施工误差对结构的影响62-65
• 4.4.1 主塔标高误差对结构的影响62-64
• 4.4.2 主塔偏位对结构的影响64-65
• 4.5 索股架设误差对空缆线形的影响65-67
• 4.5.1 索股空隙率计算原理65-66
• 4.5.2 索股空隙率误差取值66-67
• 4.5.3 索股空隙率误差对空缆跨中标高的影响67
• 4.6 二期恒载施工误差对结构的影响67-70
• 4.6.1 二期恒载取值67-68
• 4.6.2 二期恒载误差对结构的影响68-70
• 4.7 温度对结构的影响70-72
• 4.8 本章小结72-74
• 第五章 施工过程的合理控制74-80
• 5.1 施工参数控制74-75
• 5.1.1 加劲梁重量74
• 5.1.2 主缆弹性模量和横截面积74-75
• 5.1.3 主塔、索鞍位置参数75
• 5.2 主缆架设施工控制75-78
• 5.2.1 主缆无应力下料长度75-76
• 5.2.2 主缆架设线形控制76
• 5.2.3 基准索股线形控制76-77
• 5.2.4 主缆架设控制成果77-78
• 5.3 加劲梁架设控制78-79
• 5.3.1 主索鞍顶推控制78
• 5.3.2 吊杆无应力长度控制78
• 5.3.3 加劲梁标高控制78-79
• 5.4 本章小结79-80
• 第六章 结论与展望80-82
• 6.1 结论80-81
• 6.2 展望81-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-85
• 在学期间发表的论文和取得的学术成果85

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