转体施工刚架拱桥全过程受力分析研究

发布时间：2017-06-28 19:19

  本文关键词：转体施工刚架拱桥全过程受力分析研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：转体施工技术在一定的条件下是一种快捷的施工技术,施工时考虑到转动体系的重量,转出的桥体是一个开口箱施工工艺的拱圈,待转体完成合龙后,再利用合龙后的拱圈,在拱圈上搭设支架,浇筑二期混凝土,此时浇筑的混凝土尚未达到强度标准,会以荷载的形式加在拱圈上,使得拱圈受到很大的施工荷载,最不利工况可能出现在施工过程当中,因此对转体完成浇筑二期混凝土施工工艺的桥梁来说,施工过程的分析是尤其重要的。在设计中,一般只会考虑一次成桥进行设计,而实际上考虑施工过程成桥的计算结果与不考虑施工过程一次成桥计算结果是存在差异,本文以黑河大桥转体施工刚架拱桥为工程背景分析比较了这种差异。结合某转体施工刚架拱桥,详细分析此桥转体施工及浇筑二期混凝土的施工过程,采用大型土木结构有限元软件Midas/FEA对此桥施工过程进行模拟计算,对典型施工工况进行受力分析。其次对此桥不考虑施工过程一次成桥进行受力分析,进而比较考虑施工过程成桥与不考虑施工过程一次成桥之间的差异。通过对转体施工成桥过程模拟分析以及一次落架成桥计算分析结果表明:(1)详细分析每一施工阶段的受力状态及变形,尤其是几个重要的施工工况,对桥梁工程的每个工况的竖向位移、正应力、第一主应力、第三主应力进行计算分析,并且计算了每一个工况的最大位移、最大应力,提出施工方案,以便安全施工。并且,分析了每一个工况桥梁结构几个控制截面的挠度和上、下应力。(2)分析了每一个工况桥梁结构几个控制截面的累计挠度和上、下应力,并且分析了各控制截面的挠度和上、下应力随着施工过程的变化趋势,经过分析发现,拱顶附近的桥梁结构受到施工过程的影响是最大的,变化趋势最明显。(3)对不考虑施工过程一次成桥建模模拟计算分析,在只考虑恒载、混凝土收缩与徐变及抗压强度情况下,计算了小孤山水库黑河大桥一次成桥的状态,分析了一次成桥的位移、应力。(4)对考虑施工过程成桥与不考虑施工过程一次成桥的几个控制截面的位移与上、下缘应力进行比较分析,得出比较结果。结果表明,位移与应力的差值都在20%以内。结果表明某转体施工刚架拱桥的施工过程安全可靠,分析理论数据可为类似桥梁的施工提供参考。
【关键词】：刚架拱桥 转体施工 一次成桥 二期混凝土 施工过程分析
【学位授予单位】：兰州交通大学
【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
• 1 绪论9-16
• 1.1 拱桥概述9
• 1.2 箱型刚架拱桥简述9-10
• 1.3 拱桥施工方法简述10-12
• 1.3.1 拱桥有支架施工方法10-11
• 1.3.2 拱桥的无支架施工11-12
• 1.4 桥梁转体施工发展概况与技术要点12-14
• 1.4.1 转体施工概述12
• 1.4.2 转体施工方法特点12-13
• 1.4.3 转体施工方法分类13-14
• 1.5 本文研究内容及其研究意义14-16
• 2 桥梁施工过程分析方法16-20
• 2.1 施工仿真计算分析方法16-17
• 2.1.1 施工仿真计算分析方法概述16
• 2.1.2 施工仿真计算各个分析方法的优缺点16-17
• 2.1.3 本论文计算方法的选择17
• 2.2 桥梁施工仿真计算分析的实现方式概述17-18
• 2.3 本论文所采用的有限元方法18
• 2.4 本章小结18-20
• 3 工程概括20-27
• 3.1 设计标准和规范及规程20-21
• 3.1.1 技术标准20-21
• 3.1.2 设计规范21
• 3.2 桥梁设计21-24
• 3.2.1 桥型方案和施工工艺的选择21
• 3.2.2 桥梁结构设计21-24
• 3.3 桥梁工程施工特点24-25
• 3.4 桥梁工程主要建筑材料25-26
• 3.5 本章小结26-27
• 4 小孤山水库黑河大桥施工过程计算分析27-61
• 4.1 基于Midas/FEA的施工仿真分析方法的实现27-29
• 4.1.1 Midas/FEA的施工仿真分析方法概述27
• 4.1.2 Midas/FEA程序有限元单元类型介绍27-28
• 4.1.3 定义施工阶段28
• 4.1.4 激活与钝化28-29
• 4.2 施工模型的建立29-32
• 4.2.1 工况分类说明29-30
• 4.2.2 施工过程中施工荷载的计算30-31
• 4.2.3 施工过程模型的建立31-32
• 4.3 施工过程模拟计算分析32-59
• 4.3.1 施工过程各工况的计算结果分析32-57
• 4.3.2 施工过程控制截面的位移与应力变化趋势57-59
• 4.4 本章小结59-61
• 5 考虑施工过程成桥与不考虑施工过程一次成桥的比较分析61-69
• 5.1 不考虑施工过程一次成桥的模拟计算分析61-64
• 5.1.1 建模说明61-62
• 5.1.2 分析计算结果62-64
• 5.2 不考虑施工过程一次成桥与考虑施工过程成桥位移比较分析64-66
• 5.3 不考虑施工过程一次成桥与考虑施工过程成桥应力比较分析66-68
• 5.4 本章小结68-69
• 6 结论与展望69-70
• 结论69
• 展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-73
• 攻读学位期间的研究成果73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 张二华;黄珍;;大跨径劲性骨架钢管拱桥拱肋施工过程仿真分析[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2013年S1期

2 贾昌栋;;拱式桥梁无支架施工技术[J];山西建筑;2013年17期

3 王怀林;;大跨径钢筋混凝土箱型拱桥的设计与施工工艺[J];公路交通科技(应用技术版);2009年05期

4 张解放;;T形刚构桥转体施工技术[J];石家庄铁道学院学报;2006年04期

5 薛军,任文祥;T形刚构大纵坡弯斜箱梁桥水平转体施工技术[J];铁道标准设计;2005年08期

6 陈宝春,孙潮,陈友杰;桥梁转体施工方法在我国的应用与发展[J];公路交通科技;2001年02期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 胡狄;预应力混凝土桥梁徐变效应分析[D];中南大学;2003年

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 孙艳艳;高墩大跨连续刚构桥施工仿真计算和影响参数分析[D];重庆大学;2012年

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本文编号：495055