可调轴线新型拱架关键技术研究
发布时间：2022-01-24 18:34
在现代拱桥,特别是混凝土拱桥的施工中,经常会采用支架来施工主拱,为了降低现浇混凝土拱桥的施工成本,设计一种受力、变形、稳定性等性能良好、重量轻、便于安装、可重复利用、实用范围广（不同跨径、不同拱轴线）的新型拱架是桥梁工程师们的理想和追求。在分析和研究了现有拱架的结构构造的基础上,找到了一种可作为不同矢跨比且跨径在60m到150m现浇混凝土板、肋拱桥的拱部结构的现浇支架的新型钢拱架,它通过旋转节段上弦杆连接处的阴阳调节螺杆对拱架的轴线进行微调。为了掌握上述新型拱架的力学性能,首先对拱架的构造特征进行探讨,然后采用有限元软件Midas Civil,利用梁单元建立本拱架结构有限元计算模型。本文以可调轴线新型拱架为研究对象,从工程实例的计算分析入手,首先对影响新型拱架的力学变形特征的敏感性因素,如拱架节段上弦杆螺杆处的连接方式、拱脚的边界条件、温度、风荷载、以及宽度跨度比对拱架稳定性的影响等进行深入的探讨和分析;其次探讨了拱架悬拼施工的方法和技术难点,并对拱架悬拼扣挂施工的优化计算、松索顺序进行了研究;然后拱架拼装成拱后又对拱架荷载试验、分环施工的混凝土拱圈进行了模拟计算分析,在分析拱圈分环施...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：127 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单片贝雷梁结构构造图（单位:mm）
第一章绪论3通过钢销将三角形联结起来做成拱架，通过端构架以及端弦杆来调整拱架的拱轴线以及矢跨比[6]。其单片军用梁标准三角形结构构造图如图1-2所示。“六四式铁路军用梁”除了拥有贝雷梁的优点外，还具有强度高、适用性强等优点。但是由于弦杆种类比较多，因此在拼装成拱的时候容易将不同的弦杆拼装到不同的节段上；理论计算与实际位置有差异的话会使钢拱架很难合龙而不得不更换不同的端构架和端弦杆，不仅造成材料的浪费而且时施工周期变长，因此需要较高的施工技术；由于标准三角形的长度比贝雷梁的长度长，因此“六四式铁路军用梁”的长细比较大，其成拱后稳定性系数较小，但由于截面高度提高，因此其刚度大大增加，使其承载能力也有所提高[7-8]。图1-2单片军用粱标准三角形结构构造图（单位:mm）对于拱箱梁现浇支架而言，随着我国钢材和制造工艺的进步以及结构的不断创新和优化，出现了一种高性能钢材制造的可调轴线新型钢拱架[9]。这种新型拱架相对于“321桁架梁”和“六四式铁路军用梁”而言，它是专作主拱圈现浇施工的一种支架。这种新型拱架不仅具有以上两种支架的各种优点，还具有重量轻、刚度大、适用性强、拼装简单、承载力大、稳定性高等优点，最重要的是它的可调性，因此近年来可调轴线新型钢拱架越来越多的被用作拱桥主拱圈现浇时的临时支架。新型拱架主要由拱脚节段、标准节段、调节节段、拱顶节段以及联结系组成。单片桁架片是标准节段的主要组成单元，最显著的特点就是拱架上弦杆的连接处是由阴阳调节螺杆组成，通过标准节段上弦杆的阴阳调节螺杆的调节可以更好的拟合不同的拱轴线和矢跨比；通过调节节段以及拱顶节段的调节适用于不同跨径的主拱圈；通过横向连接构造适用于不同宽度的拱圈。表1.1是近年来国内部
第二章可调轴线新型拱架的结构特征9第二章可调轴线新型拱架的结构特征2.1新型拱架的结构构造调轴线新型拱架主要有标准节段、拱脚节段、拱顶节段、调节节段、联结系及连接构件，新型拱架限用于拱式支架，梁式体系结构不能使用。2.1.1新型拱架基本节段构造可调轴线新型拱架基本节段主要有标准节段、拱脚节段和拱顶节段。（1）标准节段上下弦均为2∠200×125×18的角钢，三根竖腹杆及4根斜腹杆均为2∠70×5的角钢，各构件通过节点板或直接焊接。标准节段横向全宽700mm，横向连接构件在立面上沿纵向布置三片，水平杆及斜杆均采用∠50×5的角钢，三片的位置与标准节段的竖腹杆对应；横向连接构件在平面上布置两片，采用∠50×5的角钢，两片分别布置在标准节段的顶面和底面。标准节段下弦杆两端为销孔的阳端和阴端，上弦杆两端为调节螺杆的阳端和阴端。上、下弦外侧（横向）分别布置4组与平联连接的锚固构件；标准节段的纵向两端面，靠上、下弦处分别布置与横联连接的锚固构件。标准节段构造如图2-1所示。图2-1标准节段构造图（单位：mm）
【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨径钢拱架横移施工技术研究[J]. 赵伟,杨胜江,张乙彬. 公路. 2017(12)
[2]“321”型上下承式贝雷梁受力性能对比分析[J]. 仇天天,陈文德,李晓剑. 山西建筑. 2017(22)
[3]钢拱架整体卸落的合理施工程序与方法[J]. 张玉平,彭毕辉,李传习,董创文. 中外公路. 2017(01)
[4]拱架现浇拱圈混凝土拱桥的合理施工程序与方法[J]. 张玉平,彭毕辉,李传习,董创文. 土木建筑与环境工程. 2016(06)
[5]常备式钢拱架施工设计与受力分析[J]. 唐颖贤. 西部交通科技. 2016(07)
[6]混凝土箱形拱桥施工用钢拱架的设计和应用[J]. 马峰,张利斌. 中外公路. 2016(03)
[7]钢拱架水箱预压试验及预拱度设置[J]. 蒋田勇,罗舟滔,江名峰. 公路. 2015(04)
[8]超高位大跨度128m钢桁梁拼装及横移施工技术[J]. 马洪刚,刘子利. 山西建筑. 2014(05)
[9]吊南河钢拱架整体平移施工工艺设计[J]. 王骞. 黑龙江交通科技. 2013(08)
[10]“321”贝雷梁钢便桥静力性能分析[J]. 梁远森,王守君,张静芳. 华北水利水电学院学报. 2012(05)
硕士论文
[1]现浇上承式钢筋混凝土箱形拱桥拱圈与钢拱架的联合作用研究[D]. 崔大川.重庆交通大学 2015
[2]钢拱架施工过程中的稳定性研究[D]. 姜旭.重庆交通大学 2014
[3]混凝土拱桥缆索吊装施工的成桥线形控制研究[D]. 李亚.重庆交通大学 2014
[4]底那河大桥拱架施工控制[D]. 吴成智.大连理工大学 2007
本文编号：3607087
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：127 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
单片贝雷梁结构构造图（单位:mm）
第一章绪论3通过钢销将三角形联结起来做成拱架，通过端构架以及端弦杆来调整拱架的拱轴线以及矢跨比[6]。其单片军用梁标准三角形结构构造图如图1-2所示。“六四式铁路军用梁”除了拥有贝雷梁的优点外，还具有强度高、适用性强等优点。但是由于弦杆种类比较多，因此在拼装成拱的时候容易将不同的弦杆拼装到不同的节段上；理论计算与实际位置有差异的话会使钢拱架很难合龙而不得不更换不同的端构架和端弦杆，不仅造成材料的浪费而且时施工周期变长，因此需要较高的施工技术；由于标准三角形的长度比贝雷梁的长度长，因此“六四式铁路军用梁”的长细比较大，其成拱后稳定性系数较小，但由于截面高度提高，因此其刚度大大增加，使其承载能力也有所提高[7-8]。图1-2单片军用粱标准三角形结构构造图（单位:mm）对于拱箱梁现浇支架而言，随着我国钢材和制造工艺的进步以及结构的不断创新和优化，出现了一种高性能钢材制造的可调轴线新型钢拱架[9]。这种新型拱架相对于“321桁架梁”和“六四式铁路军用梁”而言，它是专作主拱圈现浇施工的一种支架。这种新型拱架不仅具有以上两种支架的各种优点，还具有重量轻、刚度大、适用性强、拼装简单、承载力大、稳定性高等优点，最重要的是它的可调性，因此近年来可调轴线新型钢拱架越来越多的被用作拱桥主拱圈现浇时的临时支架。新型拱架主要由拱脚节段、标准节段、调节节段、拱顶节段以及联结系组成。单片桁架片是标准节段的主要组成单元，最显著的特点就是拱架上弦杆的连接处是由阴阳调节螺杆组成，通过标准节段上弦杆的阴阳调节螺杆的调节可以更好的拟合不同的拱轴线和矢跨比；通过调节节段以及拱顶节段的调节适用于不同跨径的主拱圈；通过横向连接构造适用于不同宽度的拱圈。表1.1是近年来国内部
第二章可调轴线新型拱架的结构特征9第二章可调轴线新型拱架的结构特征2.1新型拱架的结构构造调轴线新型拱架主要有标准节段、拱脚节段、拱顶节段、调节节段、联结系及连接构件，新型拱架限用于拱式支架，梁式体系结构不能使用。2.1.1新型拱架基本节段构造可调轴线新型拱架基本节段主要有标准节段、拱脚节段和拱顶节段。（1）标准节段上下弦均为2∠200×125×18的角钢，三根竖腹杆及4根斜腹杆均为2∠70×5的角钢，各构件通过节点板或直接焊接。标准节段横向全宽700mm，横向连接构件在立面上沿纵向布置三片，水平杆及斜杆均采用∠50×5的角钢，三片的位置与标准节段的竖腹杆对应；横向连接构件在平面上布置两片，采用∠50×5的角钢，两片分别布置在标准节段的顶面和底面。标准节段下弦杆两端为销孔的阳端和阴端，上弦杆两端为调节螺杆的阳端和阴端。上、下弦外侧（横向）分别布置4组与平联连接的锚固构件；标准节段的纵向两端面，靠上、下弦处分别布置与横联连接的锚固构件。标准节段构造如图2-1所示。图2-1标准节段构造图（单位：mm）
【参考文献】：
期刊论文
[1]大跨径钢拱架横移施工技术研究[J]. 赵伟,杨胜江,张乙彬. 公路. 2017(12)
[2]“321”型上下承式贝雷梁受力性能对比分析[J]. 仇天天,陈文德,李晓剑. 山西建筑. 2017(22)
[3]钢拱架整体卸落的合理施工程序与方法[J]. 张玉平,彭毕辉,李传习,董创文. 中外公路. 2017(01)
[4]拱架现浇拱圈混凝土拱桥的合理施工程序与方法[J]. 张玉平,彭毕辉,李传习,董创文. 土木建筑与环境工程. 2016(06)
[5]常备式钢拱架施工设计与受力分析[J]. 唐颖贤. 西部交通科技. 2016(07)
[6]混凝土箱形拱桥施工用钢拱架的设计和应用[J]. 马峰,张利斌. 中外公路. 2016(03)
[7]钢拱架水箱预压试验及预拱度设置[J]. 蒋田勇,罗舟滔,江名峰. 公路. 2015(04)
[8]超高位大跨度128m钢桁梁拼装及横移施工技术[J]. 马洪刚,刘子利. 山西建筑. 2014(05)
[9]吊南河钢拱架整体平移施工工艺设计[J]. 王骞. 黑龙江交通科技. 2013(08)
[10]“321”贝雷梁钢便桥静力性能分析[J]. 梁远森,王守君,张静芳. 华北水利水电学院学报. 2012(05)
硕士论文
[1]现浇上承式钢筋混凝土箱形拱桥拱圈与钢拱架的联合作用研究[D]. 崔大川.重庆交通大学 2015
[2]钢拱架施工过程中的稳定性研究[D]. 姜旭.重庆交通大学 2014
[3]混凝土拱桥缆索吊装施工的成桥线形控制研究[D]. 李亚.重庆交通大学 2014
[4]底那河大桥拱架施工控制[D]. 吴成智.大连理工大学 2007
本文编号：3607087
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