客运专线跨铁路连续梁平转法施工力学特性分析研究

发布时间：2019-09-24 01:02

【摘要】：起初，桥梁转体施工兴起是为了适应山区建桥，桥型也以拱桥居多；当前，转体施工技术广泛的应用于跨越已营运线路桥梁的建设，尤其是近年来随着我国高速公路和客运专线的大力建设，桥梁转体施工这一施工技术发展迅速。目前，我国转体施工技术较为成熟，最重的转体重量已达17300t，而且更多的应运于连续刚构、拱桥和斜拉桥这些自平衡结构。但是，针对不同的桥型，转体结构设计和施工规范还不完善，对转体施工主梁的力学特性研究还不够深入，对转动球铰的应力分布规律研究较少，以至于对转体过程的施工控制缺乏针对性。鉴于此，本文依托郑州至徐州客运专线跨符夹铁路转体桥和跨陇海铁路转体桥转体工程背景，针对连续梁采用不同施工工艺浇筑在进行转体合拢的特点，分别进行了本桥平转法施工的研究，进行了以下内容的研究并得出了相应的成果： 1.查阅文献的基础上，对国内外转体施工桥梁发展进行总结，同时对转体施工技术的研究现状进行概述。 2.结合本工程具体情况对本桥转体系统进行设计，结合设计对施工的关键技术进行理论指导以达到对转体结构施工良好控制。 3.针对主梁采用先悬臂浇筑再转体合拢和先满堂支架浇筑再转体合拢的差异性，对平转施工桥梁的称重试验单独设计，归纳称重试验的计算过程。根据称重试验计算设计安全、易行、可靠的称重试验方案，并由称重结果得出了本工程桥梁的转动参数的计算和转体配重方案的制定。 4.应用MIDAS建立施工阶段模型对施工过程主梁力学特性进行分析，对悬臂浇筑过程主梁立模标高控制以确保转体后桥梁的高精度合拢。建立ANSYS动力分析模型，，对匀速及加速转动过程主梁应力分布情况进行分析，并按理论计算和有限元对比得出了本桥转动角加速度预警值。对T构不平衡力矩和配重作用下的主梁变形进行计算，由球铰偏心距离的控制得出本桥最大不平衡重，并对配重重量进行验算。对球铰单点支撑最不利情况下的抗风稳定性进行验算，确保转体结构在风荷载下的抗倾覆稳定性。 5.按照弹性力学解析解和规范近似解对转体球铰恒载静力下接触面的正应力分布进行对比分析，结合理论分析提出了球铰设计合理的半径和矢高取值。根据理论计算参数总结了球铰设计步骤并且设计了本工程两座转体桥梁转动球铰，对设计结果应用ANSYS进行了有限元模型验证。有限元模型分别建立了接触分析球铰模型和整体分析球铰模型，对球铰静力恒载作用下下转盘、钢制球铰面板、上转盘及上下转盘与承台接触部位应力进行比对。另外，对转体结构不平衡力矩作用下球铰节点应力分布采用转体结构整体分析模型计算。
【图文】：

本艾因桥

示意图,转体桥,示意图

-4-（c）沪杭客专跨沪杭高速大桥（d）姑嫂树跨铁路立交桥图 1. 2 国内部分大型转体桥示意图1.3 本文研究的目的、意义与内容目前，转体施工技术的理论分析与工程技术标准尚不完善，对设计和施工不能起到很好的指导作用。另外，桥梁施工控制不仅是桥梁施工技术的重要组成部分，而且也是实施难度相对较大的部分。根据桥梁施工方法和施工工艺的不同，其施工控制要求也不同。此外，转体结构设计与具体工程的结合缺乏理论指导，不同的桥型对于转动结构的设计是有差异的。再者，转体之前是否需要称重以及如何方便可靠的称重，这些都缺乏理论的指导和实际的可操作性。一般情况下转体桥梁采用缓慢转速和选择无风天气等措施来控制转体过程主梁结构平稳安全，对于转体结构整体稳定性需进一步研究。转体施工是一个较为复杂的运动和动力过程，要实现梁体的正确、安全就位，需对转体梁的受
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U445.4

【参考文献】