郓城新河桥施工结构分析及控制技术研究

发布时间：2017-08-04 12:31

  本文关键词：郓城新河桥施工结构分析及控制技术研究

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【摘要】：随着当代科技和交通事业的高速发展,连续梁桥在桥梁建设工程中的应用越来越广泛。预应力混凝土连续梁桥能够满足更大跨度的需求,并且具有行车平顺、舒适等优点,已经成为连续梁桥的主要结构形式。预应力混凝土连续梁桥施工过程复杂,不确定影响因素多,怎样保证桥梁的成桥状态符合设计要求,做到线形美观,应力处于安全合理的范围,是桥梁建设中需要重点关注的问题,因此对预应力混凝土连续梁桥进行结构分析以及施工控制技术研究是非常有必要的。本文首先介绍了国内外混凝土连续梁桥的发展情况、连续梁桥施工特点和进行施工控制的必要性,对国内外进行的连续梁桥施工控制相关问题的研究现状进行了总结,介绍了连续梁桥施工控制的原则和本文的工程背景—郓城新河大桥工程概况。通过对连续梁桥结构分析理论方法的研究,为连续梁桥施工过程结构分析及施工控制技术的应用奠定理论基础。随后本文运用有限元软件midas Civil建立郓城新河大桥主桥仿真模型,进行结构仿真分析计算,分析桥梁结构在各个施工阶段的应力和变形,研究其应力和变形变化规律,并对收缩徐变效应和边跨合龙方式进行了研究,设置理论预拱度,运用到桥梁施工控制工作当中。介绍了现场施工监控的相关工作,对主桥的施工要点、现场监控工作内容、施工控制的保证措施等进行了说明。重点进行了混凝土早期抗压强度和弹性模量试验,混凝土的抗压强度和弹性模量对大跨预应力混凝土连续梁桥的结构分析有着重要影响,特别是早期强度性质对施工期间结构的安全性影响更大,将试验实测的材料参数运用到仿真模型当中,优化仿真分析。最后,本文重点研究了施工状态预测方法的优化,运用改进的灰色理论模型对标高误差进行控制、预测,通过对郓城新河桥施工控制成果的分析总结,表明修正的灰色理论模型在该工程中得到了较好的应用,线形控制情况良好,应力始终处于安全范围,施工控制工作非常成功,具有一定的参考和应用价值。
【关键词】：连续梁桥 施工控制 结构仿真分析 状态预测
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 绪论11-23
• 1.1 研究背景11-15
• 1.1.1 国内外混凝土连续梁桥的发展11-12
• 1.1.2 连续梁桥悬臂施工特点12-13
• 1.1.3 连续梁桥施工控制的必要性13-14
• 1.1.4 连续梁桥施工控制的原则14-15
• 1.2 连续梁桥施工控制研究现状15-17
• 1.2.1 国外连续梁桥施工控制研究15
• 1.2.2 国内连续梁桥施工控制研究15-17
• 1.3 郓城新河桥工程背景17-22
• 1.3.1 工程技术标准18
• 1.3.2 主桥结构构造18-21
• 1.3.3 主桥材料参数21-22
• 1.4 本文研究的主要内容22-23
• 第2章 连续梁桥施工控制结构分析理论方法23-33
• 2.1 结构分析有限元原理23-24
• 2.1.1 有限元分析法23
• 2.1.2 有限元分析过程23-24
• 2.2 结构仿真分析计算方法24-26
• 2.2.1 前进分析法24-25
• 2.2.2 倒退分析法25-26
• 2.3 结构非线性分析方法26-32
• 2.3.1 几何非线性分析方法26-28
• 2.3.2 时变非线性分析方法28-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 主桥结构仿真分析计算33-55
• 3.1 主桥有限元仿真分析模型33-36
• 3.1.1 材料参数33
• 3.1.2 单元划分33-35
• 3.1.3 计算荷载及组合35
• 3.1.4 施工阶段划分35-36
• 3.2 主桥仿真分析结果36-51
• 3.2.1 位移计算36-39
• 3.2.2 全桥预拱度结果39-44
• 3.2.3 主梁应力计算44-47
• 3.2.4 主梁细部分析47-48
• 3.2.5 收缩徐变效应分析48-51
• 3.3 边跨合龙方式研究51-54
• 3.3.1 现浇段与合龙段分期浇筑51-53
• 3.3.2 一次落架合龙边跨53-54
• 3.4 本章小结54-55
• 第4章 郓城新河桥现场施工监控55-69
• 4.1 主桥施工要点55-57
• 4.1.1 箱梁施工要点55-56
• 4.1.2 预应力束张拉56-57
• 4.2 现场施工监控内容57-67
• 4.2.1 线形监测58-59
• 4.2.2 应力监测59-61
• 4.2.3 挂篮荷载试验61-63
• 4.2.4 混凝土早期强度性质试验63-67
• 4.3 现场施工监控保证措施67-68
• 4.4 本章小结68-69
• 第5章 施工控制状态预测方法69-79
• 5.1 施工状态偏差概述69-70
• 5.2 灰色系统理论原理70-73
• 5.2.1 建立GM(1,1)模型70-72
• 5.2.2 后验差精度检验72-73
• 5.3 马尔科夫残差修正灰色理论模型73-75
• 5.3.1 马尔科夫残差GM(1,1)模型73-74
• 5.3.2 确定待定参数74-75
• 5.4 施工预测方法在本文的应用75-78
• 5.5 本章小结78-79
• 第6章 施工控制成果分析79-93
• 6.1 线形监控成果分析79-83
• 6.1.1 箱梁高程监控成果79
• 6.1.2 箱梁轴线监控成果79-82
• 6.1.3 基础沉降监控成果82-83
• 6.1.4 线形监控成果结论83
• 6.2 应力监控成果分析83-92
• 6.2.1 应力监控成果83-92
• 6.2.2 应力监控结论92
• 6.3 本章小结92-93
• 第7章 结语93-95
• 7.1 本文总结93-94
• 7.2 研究展望94-95
• 附录95-97
• 参考文献97-101
• 致谢101-102
• 读研期间参与的科研项目102-103
• 学位论文评阅及答辩情况表103

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本文编号：619607