T形刚构转体施工监控与线形影响因素研究

发布时间：2017-10-09 16:12

  本文关键词：T形刚构转体施工监控与线形影响因素研究

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【摘要】：随着我国国民经济的快速增长以及我国在公路铁路等交通道路建设领域的投资力度持续加大,与之密不可分的桥梁建设也发生了突飞猛进的发展。桥梁施工的影响因素有很多,不只包括技术、工具以及环境,还往往受到地域地形的影响如需跨既有线路、河道不能影响运用的交通线路的情况下,桥梁施工会面临很大的限制。但转体施工的出现很好的解决了以上难题,由于转体施工这种施工方法对跨越复杂地形地域及既有交通线的适应性较强,且施工过程中安全快捷节省工期故而能够发挥很大的优势,所以转体施工方法具有非常广阔的运用前景。本文研究对象是预应力混凝土T形刚构转体梁桥的施工,通过对实际接触的工程实践郑州快速路跨越陇海铁路大桥转体施工(70+70)米T形刚构转体施工成桥线形影响因素,作了很多试验分析研究。所做的工作主要有:首先,根据郑州快速路跨越陇海铁路大桥的结构特性及每一个施工阶段的特点,运用有限元软件MIDAS、ANSYS对该T形刚构转体桥梁做了详细的有限元仿真,保证转体T构线形一直处于安全可靠的控制范围内,从而为T构转体的顺利进行及其合拢精度提升作了充足的工作,最终合龙后梁体线形能够满足设计规定,这也充分说明本文对转体监控的精准把握。其次运用球铰转动不平衡力矩的方法完成称重实验,然后通过计算实验数据得到左幅桥以及右幅桥的不平衡力矩和偏心距,从而计算所需配重值,通过对梁体进行合理配重保证了该T构梁桥的安全转体,并总结分析了称重方法的优缺点。本文还分析了预应力损失以及球铰变形对落架阶段主梁线形的影响,首先考虑预应力损失理论以及建立不同预应力损失程度的有限元模型,进而得到了不同程度预应力损失下桥梁的走势以及落架阶段实测值与设计计算值挠度差异的原因;通过对转体过程中球铰变形的理论分析和模型模拟得到了球铰变形对桥梁线形的影响及球铰接触面竖向应力分布表现,从而为T构顺利转体提供了保障。本文又分析了温度影响对桥梁线形的影响,并提出了用来消减温度对桥梁线形影响的基准标位法,通过基准标位法对1#段及2#段标高值的调整,合龙后测得梁体实际线形与理论线形符合程度较好,这也有力的证明了基准标位法对于消减温度效应对线形的影响起到很大的作用。本篇论文又在最后一章具体计算分析徐变作用对成桥之后梁体线形具体的影响并详细的介绍了混凝土徐变计算理论以及徐变计算模型,通过对不同模型的对比研究找出最适宜模型的选择方法,通过对桥梁的实测值与理论值相比较,得出该徐变模型计算出的标高值准确合理,其精度能够满足要求。
【关键词】：T形刚构 转体施工 球铰变形 成桥线形 徐变作用
【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4-6
• Abstract6-11
• 1 绪论11-17
• 1.1 引言11
• 1.2 各桥型转体施工法在国内及国外的发展变化11-13
• 1.3 转体桥梁在我国铁路及公路工程中的应用13-15
• 1.3.1 盘锦到营口客专中盘锦特大桥工程13-14
• 1.3.2 邢台至衡水高速路上跨京广铁路立交14-15
• 1.4 预应力T构桥在使用的过程中的病害15-16
• 1.5 本文主要研究内容16-17
• 2 针对混凝土T形刚构转体梁桥的施工监控17-42
• 2.1 引言17
• 2.2 桥梁监控的基本理论17-18
• 2.3 工程概况18-20
• 2.3.1 本桥主要工程技术指标18
• 2.3.2 结构形式18-20
• 2.3.3 设计中对转动的要求20
• 2.4 转体T构施工模拟研究分析20-21
• 2.5 T构线形的结果分析21-26
• 2.6 应力监控结果分析26-31
• 2.7 转体T构的称重试验31-41
• 2.7.1 判断转体体系是否平衡31
• 2.7.2 称重试验的理论依据31-37
• 2.7.3 对称重试验的结果进行分析37-41
• 2.8 本章小结41-42
• 3 落架过程中主梁线形变化原由分析42-62
• 3.1 引言42
• 3.2 转体前落架过程中预应力损失对线形的影响42-50
• 3.2.1 导致预应力损失的具体因素42-46
• 3.2.2 伴随龄期改变的混凝土收缩徐变导致预应力损失的计算46-48
• 3.2.3 T构桥落架阶段预应力损失对梁体挠度值的影响48-50
• 3.2.4 结果分析50
• 3.3 转体过程中球铰变形对T构线形的影响50-61
• 3.3.1 球铰变形计算理论50-54
• 3.3.2 建立球铰变形的ANSYS模型54-57
• 1.对球铰变形模拟的解决方法分析54-55
• 2.确定结构模拟单元55-56
• 3.对球铰进行模拟的有限元模型建立56-57
• 3.3.3 有限元模型对球铰变形的计算分析57-60
• 3.3.4 运用力学原理分析球铰变形60
• 3.3.5 对计算结果进行分析60-61
• 3.4 本章小结61-62
• 4 温度对混凝土T型刚构转体桥梁线形影响62-83
• 4.1 温度对混凝土T型刚构转体桥梁线形影响概述62-63
• 4.2 对温度场进行理论分析63-66
• 4.2.1 简化温度分布的计算63-64
• 4.2.2 梁体温度场的计算64-66
• 4.3 温度场的观测方法与效应研究66-74
• 4.3.1 测量工具与计数仪选定66-67
• 4.3.2 梁截面温度观测点的设置67
• 4.3.3 温度场观测值与对数值的分析67-74
• 4.4 温度梁体线形的影响及消除虚假应力措施74-81
• 4.4.1 温度对T构悬臂挠度影响及作用规律74-75
• 4.4.2 消减温度对线形影响的举措75-77
• 4.4.3 消减温度导致的虚假应力举措77-81
• 4.5 本章小结81-83
• 5 混凝土徐变对T构梁桥线形影响的分析83-98
• 5.1 前言83
• 5.2 混凝土徐变理论83-86
• 5.2.1 徐变率法（RCM）84
• 5.2.2 有效弹性模量法（EMM）84-85
• 5.2.3 弹性老化理论法（RFM）85
• 5.2.4 叠加法85
• 5.2.5 依照龄期进行调整的有效模量法85-86
• 5.3 徐变的预测模型86-91
• 5.3.1 CEB-FIP(1978)模型87-88
• 5.3.2 CEB-FIP(1990)模型88-89
• 5.3.3 ACI 209R(1992)模型89
• 5.3.4 RILEM B3（1995）模型89-90
• 5.3.5 GL2000模型90-91
• 5.4 选择合理的徐变模型91-97
• 5.4.1 对比各徐变模型的计算精度91-94
• 5.4.2 徐变模型的选择94-97
• 5.5 本章小结97-98
• 6 结论与展望98-100
• 6.1 结论98-99
• 6.2 展望99-100
• 致谢100-101
• 参考文献101-103
• 攻读学位期间的研究成果103-104
• 附录A 预应力混凝土T构施工图示104

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