下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析与施工控制

发布时间：2017-07-30 17:04

  本文关键词：下承式钢管混凝土系杆拱桥索力分析与施工控制

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【摘要】：在下承式钢管混凝土系杆拱桥中,吊杆是将主梁荷载传递给拱肋的重要构件。吊杆索力直接影响着主梁、拱肋的受力和变形,甚至影响着桥梁建成后的使用寿命。如何确定下承式钢管混凝土系杆拱桥在成桥状态和施工时的吊杆索力,施工过程中如何保证工程质量,是发展这类桥梁亟需解决的问题。本文以姚官屯双线特大桥为工程背景,就确定下承式三跨连续系杆拱桥合理成桥状态吊杆索力问题、确定合理施工状态吊杆索力问题以及施工控制控展开深入研究,主要研究内容如下:(1)在查阅大量国内外文献的基础上,整理分析了确定系杆拱桥合理成桥吊杆索力方法。建立成桥Midas/civil有限元模型,选择不同的控制目标,对不同的方法进行成桥索力模拟计算,通过对比各方法的吊杆受力情况找出适合确定下承式三跨连续系杆拱桥合理成桥索力的方法。(2)建立桥梁施工过程模型,对不同的吊杆张拉方案进行一次张拉可行性研究,对比分析不同方案的索力受力及拱肋应力变化情况,得出相对姚官屯双线特大桥最为合理的方案指导桥梁施工。(3)将理论分析结果应用于姚官屯双线特大桥施工控制实践中,对实测值与理论值进行对比分析,在指导完成桥梁建设的同时也验证了确定系杆拱桥合理成桥状态吊杆索力、合理施工状态吊杆索力方法的正确性,从而为同类桥梁的设计与施工提供宝贵参考。
【关键词】：钢管混凝土拱桥 吊杆索力 合理成桥状态 合理施工状态 施工控制
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441;U448.225
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 引言9-10
• 1.2 系杆拱桥概述10-12
• 1.2.1 系杆拱桥的发展10
• 1.2.2 系杆拱桥的分类10-12
• 1.3 合理成桥状态和合理施工状态索力研究现状12-13
• 1.4 桥梁施工控制研究现状13-14
• 1.5 论文研究意义14-15
• 1.6 论文研究内容15-16
• 第二章 系杆拱桥合理成桥状态吊杆索力分析16-38
• 2.1 引言16
• 2.2 合理成桥状态16
• 2.3 确定系杆拱桥合理成桥状态吊杆索力的原则16-17
• 2.4 确定系杆拱桥合理成桥状态吊杆索力的方法17-25
• 2.4.1 指定状态法17-23
• 2.4.2 无约束优化法23-24
• 2.4.3 有约束优化法24-25
• 2.5 工程实例分析25-37
• 2.5.1 工程概况25-28
• 2.5.2 有限元模型的建立28-30
• 2.5.3 有限元模拟成桥状态吊杆索力计算结果30-37
• 2.6 本章小结37-38
• 第三章 系杆拱桥合理施工状态吊杆索力分析38-68
• 3.1 引言38
• 3.2 合理施工状态38
• 3.3 系杆拱桥合理施工状态吊杆索力确定原则38-39
• 3.4 系杆拱桥合理施工状态吊杆索力确定方法39-40
• 3.4.1 正装迭代法39-40
• 3.4.2 倒退分析法40
• 3.4.3 倒退分析-正装迭代综合法40
• 3.5 施工过程吊杆张拉方案可行性研究40-43
• 3.5.1 吊杆张拉关键问题40-41
• 3.5.2 吊杆张拉次数选择41
• 3.5.3 吊杆张拉时机选择41
• 3.5.4 吊杆张拉顺序选择41-43
• 3.6 吊杆张拉过程有限元模拟分析43-67
• 3.6.1 倒退分析-正装迭代综合法的有效性43-45
• 3.6.2 各张拉方案索力计算结果45-46
• 3.6.3 张拉吊杆阶段拱肋应力分布46-67
• 3.7 本章小结67-68
• 第四章 姚官屯双线特大桥施工控制68-93
• 4.1 引言68
• 4.2 施工控制的主要内容及阶段68-69
• 4.2.1 施工控制的主要内容68
• 4.2.2 施工控制的主要阶段68-69
• 4.3 施工控制的主要设备69
• 4.4 吊杆索力控制69-77
• 4.4.1 吊杆张拉方案69-70
• 4.4.2 吊杆索力测量方法70-73
• 4.4.3 吊杆索力控制结果分析73-77
• 4.5 主梁、拱肋应力控制77-86
• 4.5.1 主梁应力控制点布置77
• 4.5.2 拱肋钢管应力控制点布置77-78
• 4.5.3 主梁、拱肋应力结果分析78-86
• 4.6 主梁、拱肋线形控制86-92
• 4.6.1 主梁线形控制方案86-87
• 4.6.2 拱肋线形控制方案87-88
• 4.6.3 线形控制结果分析88-92
• 4.7 本章小结92-93
• 第五章 结论与展望93-95
• 5.1 结论93-94
• 5.2 展望94-95
• 参考文献95-98
• 致谢98-99
• 个人简历、在校期间的研究成果及发表的学术论文99

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本文编号：595233