水滴型独塔斜拉桥施工监控与索力优化

发布时间：2017-08-21 03:26

  本文关键词：水滴型独塔斜拉桥施工监控与索力优化

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【摘要】：斜拉桥主要是由梁、索、塔组成。在全世界范围内,由于斜拉桥自身的结构特点而被广泛运用。本文以在建的安徽省涡河三桥为工程背景,主要研究施工监控中的一些关键问题,如预拱度设置方法、成桥索力优化及二次调索控制、节段混凝土结合面收缩效应分析、施工监控中温度效应影响等。首先主要总结斜拉桥在国内外的发展过程、斜拉桥的结构形式和相关研究状况,介绍了论文的工程背景和本文的主要研究内容。施工中斜拉桥预拱度设置方法研究的内容为在分析混凝土自重、施工临时荷载、预应力变化、斜拉索的索力变化等因素对斜拉桥成桥线形影响的基础上,进一步分析了涡河三桥预拱度线形曲线的具体设置方法并对成桥理论计算预拱度数值进行了计算拟合。斜拉桥成桥索力的确定主要介绍了成桥索力的几种优化方法,推导了斜拉索无应力长度悬链线理论的计算公式,对涡河三桥成桥索力进行了优化分析,计算了斜拉索二次调索前后的无应力长度值。由于各种原因,混凝土节段浇筑施工的连续性有可能被中断,后浇筑混凝土的收缩会受到前期节段混凝土的约束,因此斜拉桥前后节段的混凝土龄期差异就可能会导致后浇节段混凝土箱梁顶底板的纵向裂缝。为此进行了前后混凝土节段结合面的混凝土收缩效应分析,分析前后混凝土节段浇筑的时间间隔、普通钢筋配筋率以及环境湿度等对前后混凝土浇筑节段结合面收缩效应的影响,为施工质量提供了技术保障。分析计算了斜拉桥处于最大悬臂端阶段和合龙后成桥阶段的整体升温、整体降温以及温度梯度引起的桥梁结构位移和截面应力变化,为合龙时间的确定和桥面线形的调整等提供理论依据。为进一步保证涡河三桥悬臂施工的合龙精度,计算给出了温度梯度误差修正表,其计算过程可供其他同类桥梁施工参考。
【关键词】：斜拉桥 预拱度设置 成桥索力 混凝土收缩 温度
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4;U448.27
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-17
• 第一章 绪论17-27
• 1.1 斜拉桥概论17-21
• 1.1.1 世界斜拉桥的发展过程17-19
• 1.1.2 我国斜拉桥的发展过程19-20
• 1.1.3 斜拉桥的结构形式20-21
• 1.2 本斜拉桥研究现状21
• 1.3 研究现状21-24
• 1.3.1 斜拉桥预拱度设置方法研究现状21-22
• 1.3.2 斜拉桥合理成桥状态研究现状22-23
• 1.3.3 混凝土收缩效应研究现状23
• 1.3.4 桥梁施工监控中温度效应的研究现状23-24
• 1.4 论文工程背景24-25
• 1.5 本文的主要研究内容25-27
• 第二章 斜拉桥预拱度设置方法27-46
• 2.1 斜拉桥成桥线形影响因素分析27-39
• 2.1.1 有限元模型的建立27-29
• 2.1.2 施工过程中影响预拱度的因素分析29-32
• 2.1.3 运营期影响预拱度的因素分析32-39
• 2.2 斜拉桥预拱度的线形设置39-41
• 2.2.1 施工预拱度40
• 2.2.2 成桥预拱度40-41
• 2.3 成桥预拱度的拟合41-44
• 2.3.1 按经验曲线分配法设置成桥预拱度41-42
• 2.3.2 运用origin拟合的正弦函数计算预拱度42-43
• 2.3.3 一般多项式拟合法43-44
• 2.4 施工预抛高44
• 2.5 本章小结44-46
• 第三章 斜拉桥合理成桥索力与无应力长度46-70
• 3.1 成桥索力优化理论46-48
• 3.2 确定合理恒载成桥索力常用方法48-56
• 3.2.1 弯曲能量最小法49-52
• 3.2.2 刚性支承连续梁法52
• 3.2.3 影响矩阵法52-56
• 3.3 涡河三桥合理成桥索力确定56-61
• 3.3.1 索力优化的方法及步骤56
• 3.3.2 成桥索力优化分析56-61
• 3.4 合理成桥状态的受力分析61-64
• 3.5 无应力长度的计算64-69
• 3.5.1 无应力长度计算理论64-66
• 3.5.2 实例计算66-69
• 3.6 本章小结69-70
• 第四章 斜拉桥混凝土结合面收缩效应分析70-83
• 4.1 混凝土收缩计算理论及预测模型70-73
• 4.1.1 混凝土收缩计算理论70-71
• 4.1.2 常用的混凝土收缩预测模型介绍71-73
• 4.2 分析模型73-74
• 4.3 混凝土结合面收缩效应影响参数分析74-81
• 4.3.1 浇筑时间间隔对混凝土结合面收缩效应的影响74-77
• 4.3.2 环境湿度对混凝土结合面收缩效应的影响77-79
• 4.3.3 纵向普通钢筋配筋率对混凝土结合面收缩效应的影响79-81
• 4.4 本章小节81-83
• 第五章 桥梁监控中温度效应的分析83-101
• 5.1 温度对混凝土结构的影响83
• 5.2 温度场分析的主要方法83-87
• 5.2.1 傅里叶热传导微分方程83-84
• 5.2.2 数值分析法84-86
• 5.2.3 半理论半经验公式法86-87
• 5.3 桥梁合龙前温度效应的分析87-93
• 5.3.1 合龙前升降温的影响87-90
• 5.3.2 合龙前温度梯度的影响90-93
• 5.4 桥梁合龙后温度效应的分析93-98
• 5.4.1 合龙后升降温的影响93-96
• 5.4.2 合龙后温度梯度的影响96-98
• 5.5 温度梯度误差修正法98-100
• 5.5.1 温度梯度取值的假定98
• 5.5.2 温梯模型的验证及误差查询方法98-100
• 5.6 本章小结100-101
• 第六章 结论与展望101-103
• 6.1 结论101
• 6.2 展望101-103
• 参考文献103-106
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况106

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：710571