三塔四跨悬索桥施工控制研究

发布时间：2021-11-14 05:36

　　国家郑州经济开发区经南八路潮河大桥是一座三塔四跨地锚式悬索桥。本文以该桥梁的施工建设为工程背景,开展潮河大桥的施工控制研究,包括施工前控制计算分析和施工过程控制研究。本文主要研究内容如下:首先,基于设计理想参数,用有限元软件Midas civil建立全桥模型,对潮河桥进行了施工控制计算分析,给出了主缆索股及吊索下料长度、主缆空缆线形及索夹安装位置坐标、主缆缠丝力、索鞍预偏值等施工控制参数;制定了吊索张拉与调索施工方案和索鞍顶推控制原则;计算了现场猫道线形与承载力。其次,根据计算分析结果重点介绍了悬索桥基准索股架设过程控制研究,吊索张拉方案优化与调索过程控制等;同时结合工程实际介绍了索夹放样计算及监测等;并给出了最终成桥状态下的主缆及桥面线形、主缆及吊索索力等测量结果。最后,结果表明,潮河大桥的施工控制达到了预期效果,给出的成桥状态索力、主缆线形及桥面线形等数据,为后期营运管理提供了重要资料,同时过程中的控制措施方法也为同类型其他悬索桥积累了一定经验。 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１施工控制原理图｜５６］??

浙江大学硕士学位论文?三塔四跨悬索桥施工控制理论计算分析研究??所示【６１卜丨６３］。??根据力矩平衡方程，可计算出任意断面处的弯矩：??Ｍ?＝?Ｍ０?—?Ｈ?？?ｙ?（２．１）??＃巾．Ｍ。一等效简支梁活载弯矩；??／／一活荷载作用主缆水平分力；??少一主缆恒载作用竖向坐标。??Ｉｌｌ?Ｉ?１?１?！?：１?１?；?１?１?Ｉ?！?１＿ＬＪ?１１１??Ｉ?１?ｉ?卜—＾?Ｔ?Ｔｌ??１?ＬＬｌ＞?ｉ????Ｌ?；???ｘ?＾??图２．１弹性理论分析图??弹性理论在计算时未考虑主缆在恒载作用下的变形情况，随着桥梁跨径不断变大，恒??载所占总荷载比例就愈大，就导致主缆用料偏于保守。因此在大跨径悬索桥理论计算中该??计算方法的不足就更加凸显，故近代以来在悬索桥的设计计算中已不再使用该方法。??２）挠度理论??挠度计算理论较弹性理论最大的改进就是考虑了主缆在荷载作用下的变形，在计算时??更加接近于悬索桥的实际受力状态；因此也明显提高了材料的利用效率，增加了悬索桥在??大跨径桥梁建设中的成本优势。２０世纪初期建设的曼哈顿悬索桥、旧金山金门大桥以及英??国赛文桥均是采用挠度理论进行的计算分析。??挠度理论在悬索桥计算分析时考虑了活载作用时主缆的变形以及其引起的几何非线性??影响，较弹性理论更加接近于悬索桥实际受力状态，并明显提高了材料利用率，挠度理论??假设恒载是均匀分布的，仅恒载作用时，加劲梁不受力，并在计算时不考虑加劲梁以及主??缆的纵向变形。该理论计算公式如下：??Ｍ?＝?Ｍ０－Ｈ－ｙ?—?（Ｈｑ＋Ｈ）ｖ?（２．２）??式中：＆一恒载作用下主缆水平分力；??活载作用下主缆竖向位移。??

浙江大学硕士学位论文?三塔四跨悬索桥施工控制理论计算分析研究??Ｉｒｒｒ＾ｆｍＴＴＴｎｎＴｉｌ??ｉｉｉｉｉｉ?ｉ?ｎ?ｎｉｌ！?ｒｒ?ＴｎｒＴ，??ｈＹＴＹ＾ｕ－ｌｊ－ＬｉＪ＾ｕ?－Ｔｆｒｒ??Ｕ?ＵＰ??卜???Ｈ???＊?Ｈ??图２．?２挠度理论分析图??２０世纪中期李国豪教授以及外国学者又再挠度理论的基础上，提出了代换梁法、线形??挠度理论以及重力刚度法等。随着计算机以及结构分析软件的发展，挠度理论已成为现代??悬索桥计算中使用最广泛的理论。??３．有限位移理论??有限位移理论是伴随着计算机技术发展而产生的一种计算理论；其结合了有限元矩阵??分析法，建立悬索桥的空间计算模型，充分考虑了主缆的空间位移、垂度，吊索的倾斜变??形以及非线性边界约束等因素，在计算上更加无限接近于实际桥梁。目前，该理论亦成为??现代大跨度悬索桥理论计算分析的基本方法。??２．?２．?２悬索桥主缆线形计算理论［６ｍ６Ｍ８］??主缆作为悬索桥的主要受力构件，其受力状态直接影响着结构的安全。而主缆线形直??接影响着主缆的内力分布状况，如何更贴近实际的模拟主缆线形并准确计算出其内力分布??就成了工程师们在悬索桥发展中亟需解决的一个问题。经技术逐渐发展在挠度理论建立以??后，对主缆线形计算理论逐渐细分并发展出了抛物线计算理论、悬链线计算理论以及分段??悬链线计算理论。??１?）主缆微分平衡方程??根据前文介绍，主缆作为柔性材料，计算时不考虑承受弯矩作用，因此在建立主缆索??段微平衡方程时，我们认为主缆为理想柔性结构，计算时对主缆材料有如下假定：??（１）主缆只受拉不承受弯距；??（２）材料为匀质的且满足胡克定律；??（３

【参考文献】：
期刊论文
[1]南京长江第四大桥猫道结构设计与施工[J]. 栾昌花,沈斌.  中国工程科学. 2013(08)
[2]泰州大桥主缆施工安全技术[J]. 蒋波,刘小勇,高亚琦,李漾.  施工技术. 2013(11)
[3]马鞍山长江公路大桥设计与创新[J]. 张强,徐宏光.  桥梁建设. 2010(06)
[4]马鞍山长江大桥三塔悬索桥关键技术研究[J]. 杨光武,徐宏光,张强.  桥梁建设. 2010(05)
[5]蒲山特大桥施工监控技术研究[J]. 高晓燕.  中外公路. 2010(04)
[6]泰州长江公路大桥的技术创新[J]. 钟建驰.  现代交通技术. 2010(01)
[7]大跨度悬索桥的基准索股调整[J]. 谭红梅,袁帅华,肖汝诚.  中国铁道科学. 2010(01)
[8]西堠门大桥主缆缠丝导入力计算[J]. 唐茂林,宋晖,卢伟,王晓东.  桥梁建设. 2009(05)
[9]泰州长江公路大桥上部结构施工方案综述[J]. 薛光雄,闫友联,沈良成,金仓,先正权.  桥梁建设. 2009(04)
[10]泰州长江大桥三塔悬索桥钢中塔设计[J]. 华新,郑修典,周彦锋,邹敏勇.  公路. 2009(07)

博士论文
[1]大跨度悬索桥空间几何非线性分析与软件开发[D]. 唐茂林.西南交通大学 2003

硕士论文
[1]温变影响下悬索桥索夹位置精确计算方法及软件开发[D]. 许腾.重庆交通大学 2013
[2]星海湾跨海大桥施工控制关键问题研究[D]. 王超.大连理工大学 2014
[3]淮安北京路大桥施工控制[D]. 贾光.大连理工大学 2008
[4]悬索桥主缆施工计算的解析迭代方法[D]. 占维.武汉理工大学 2007
[5]钢桁架悬索北盘江大桥结构特性研究[D]. 曹洪武.同济大学 2007
[6]江山北关大桥的施工控制[D]. 严伟飞.大连理工大学 2005



本文编号：3494058