缆索吊装施工拱桥合龙方式对主拱圈内力影响研究

发布时间：2017-06-26 07:00

  本文关键词：缆索吊装施工拱桥合龙方式对主拱圈内力影响研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：国内外建造的混凝土拱桥,主拱圈施工方法大致有支架现浇法、缆索吊装法、劲性骨架法、悬臂浇筑法和转体施工法。我国自20世纪60年代起就开展缆索吊装法施工的理论分析与工程应用研究,现已在混凝土拱桥、钢拱桥、钢管混凝土拱桥中得到广泛应用,在悬索桥、斜拉桥中也有良好应用。采用缆索吊装法施工钢筋混凝土拱桥,主拱圈合龙方式有大节段合龙和设置合龙段两种合龙方式,但很少针对合龙方式对拱圈内力与变形影响开展过深入研究,缺乏对缆索吊装施工拱桥拱圈力学特征的了解。为此,本文开展如下研究工作:1针对少段吊和多段吊两种节段吊装方法,基于无应力状态合龙的思想,从理论上分析两种合龙方式对主拱圈内力与变形的影响。2理论研究与数值分析表明,在不考虑混凝土收缩徐变影响时,对于少段吊装的拱桥,受到扣索及悬臂曲梁自重的共同作用,最大悬臂端会发生弹性压缩变形,使合龙口长度大于合龙段无应力长度,通过降低节段高程来确保合龙口长度与合龙段无应力长度相等,同时保证悬臂端的曲率与合龙段端头的曲率一致,便能实现主拱圈的无应力合龙。3对于多段吊装的拱桥,拱顶合龙段通常设置在拱顶附近,只要在主拱安装过程中控制好合龙口的长度和最大悬臂端的转角,使合龙口长度等于合龙段长度,转角位移为零,满足曲率连续,实现主拱圈的无应力合龙。针对合龙口长度与转角位移不满足无应力合龙的要求,提出了只需调整两组扣索力的控制方法,并给出了相应的索力调整影响矩阵。4选取五段吊的错开峡大桥(跨径75m)和十八段吊的海马大桥(跨径180m),利用MIDAS/Civil软件计算了两种合龙方式下的成拱内力,并与主拱圈一次落架成拱在自重作用下的内力与变形进行比较,验证了文中理论推导的正确性。
【关键词】：钢筋混凝土拱桥 合龙方式 无应力状态法 缆索吊装施工法 少段吊装 多段吊装
【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
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 国内外拱桥发展概况9-12
• 1.2 国内外钢筋混凝土拱桥施工工艺发展概述12-20
• 1.2.1 支架施工法12-14
• 1.2.2 劲性骨架法14-15
• 1.2.3 悬臂施工法15-18
• 1.2.4 转体施工法18-19
• 1.2.5 缆索吊装法19-20
• 1.3 主拱圈合龙方式对其内力影响研究现状20-21
• 1.4 无应力状态法研究现状21-22
• 1.4.1 研究现状21-22
• 1.4.2 存在的问题22
• 1.5 本文主要研究内容22-23
• 第二章 基于无应力状态合龙的施工控制研究23-33
• 2.1 无应力状态法的基本原理23-24
• 2.2 扣索力计算方法24-28
• 2.2.1 解析法24-27
• 2.2.2 数值法27-28
• 2.3 无应力状态控制法的索长计算28-29
• 2.4 无应力合龙状态研究29-30
• 2.5 本章小结30-33
• 第三章 少段吊装主拱圈合龙方式对内力影响研究33-57
• 3.1 概述33-37
• 3.1.1 项目概况35-37
• 3.1.2 材料参数值37
• 3.2 少段吊装拱桥无应力合龙理论研究37-40
• 3.2.1 缆索吊装法施工无应力状态控制目标38
• 3.2.2 建立数学模型38-39
• 3.2.3 利用影响矩阵法理论推导39-40
• 3.3 错开峡大桥有限元分析40-48
• 3.3.1 缆索吊装法施工有限元分析40-43
• 3.3.2 模拟计算结果43-45
• 3.3.3 基于一次落架来计算主拱圈内力及变形45-46
• 3.3.4 缆索吊装法施工与一次落架结果比较46-48
• 3.4 错开峡大桥主拱圈无应力合龙研究48-54
• 3.4.1 利用无应力合龙理论建立有限元模型49-50
• 3.4.2 模拟计算结果50-52
• 3.4.3 无应力合龙与一次成桥结果比较52-54
• 3.5 本章小结54-57
• 第四章 多段吊装拱桥主拱圈合龙方式对内力影响研究57-81
• 4.1 概述57-61
• 4.1.1 项目概况58-60
• 4.1.2 主要技术标准60
• 4.1.3 材料参数值60
• 4.1.4 主拱圈施工顺序和方法60-61
• 4.2 多段吊装拱桥无应力合龙理论研究61-64
• 4.3 海马大桥有限元分析64-71
• 4.3.1 节段安装计算结果65-67
• 4.3.2 一次成桥计算结果67-69
• 4.3.3 节段安装与一次成桥计算结果比较69-71
• 4.4 海马大桥无应力合龙研究71-78
• 4.4.1 无应力状态合龙的扣索力确定71-72
• 4.4.2“大阶段计算”扣索索力的反算72-74
• 4.4.3 模拟计算结果74-76
• 4.4.4 无应力合龙与一次成桥结果比较76-78
• 4.5 本章小结78-81
• 第五章 结论与展望81-83
• 5.1 本文取得的主要研究成果81
• 5.2 有待解决的问题81-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-88
• 攻读学位期间发表的论文和取得的学术成果88

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