鄱阳湖二桥空间双索面斜拉桥施工关键技术研究

发布时间：2020-05-31 15:08

【摘要】：斜拉桥由于其受力合理、跨越能力强、造型纤柔优美,这使得其在大跨度桥梁的建设中倍受青睐。近年来,得益于叠合梁独特的结构特性,主梁自重轻、延性高、跨越能力更大,优势明显,这使得叠合梁在斜拉桥中的运用也越来越多。但由于斜拉桥受力复杂,施工工艺难度大,施工过程中影响因素众多,对于斜拉桥施工关键技术的研究就显得尤为重要。本文以鄱阳湖二桥前期合理成桥状态的确定和后期施工过程控制工作中需要重点关注和解决的问题作为研究出发点,采用通用有限元分析软件Midas/Civil作为分析研究的手段,就以下施工关键技术问题进行分析和探讨:(1)斜拉索初张力的确定在斜拉桥合理成桥状态确定之后,依据事先制定的施工工序确定合理施工状态,这里就需要确定一组斜拉桥施工初张力,使得依照这组初张力施工至成桥得到的成桥状态能够很好的逼近目标成桥状态。本文针对拉索初张力的确定提出了两种正装迭代的计算方法,避免了由于对施工过程倒拆所引起的各种不闭合问题,并对所得拉索初张力进行验证,证明了此方法的可行性。(2)钢梁制造线形的确定对于采用悬臂拼装法进行施工的斜拉桥而言,主梁的制造和安装是两个独立的过程。本文基于几何控制理论,在切线初始位移法建立的全桥模型的基础上推导出了钢梁制造线形的计算方法,并对此方法计算得到的制造线形结果进行验证。(3)施工误差对成桥状态的影响斜拉桥施工难度大,工艺复杂,施工过程结构受力复杂,存在多种控制参数对结构状态产生影响。本文以鄱阳湖二桥为依托,分别探讨了各种施工误差的存在对于斜拉桥成桥状态主梁线形、索塔偏位、成桥索力等的影响。分析得出对于斜拉桥成桥状态影响较为敏感的施工误差。并针对这些施工误差提出了一些调整措施。
【图文】：

山东济南,黄河大桥,斜拉桥

99 年日本建成的 Tatara 桥将斜拉桥跨径提升到了一个新的高度，取得了当时最高桥塔和最长斜拉桥的世界记录。值得一提的是，这被 2008 年中国建成通车的苏通大桥和香港昂船洲大桥打破，苏通大高 300.4m，跨径 1088m，昂船洲大桥主跨 1018m。我国斜拉桥的发展与成就国斜拉桥的建设起步较晚，直到 1975 年的四川云阳，才出现了我国。该桥主跨 76m，斜拉索采用双面辐射型布置。同年，在上海松江县斜拉桥新五桥，该桥主跨 54m，斜拉索采用双面竖琴型布置。可以看两座斜拉桥跨径都比较小，但是这两座桥的建成对于我国斜拉桥的，揭开了我国斜拉桥发展的序幕。国第一座斜拉桥的建成意义重大，标志着我国斜拉桥发展的开端，，山东济南修建成主跨 220m 的黄河斜拉桥（如图 1-1）。短短 7 年从无到有，，跨度从最初的 76m 来到了 220m，在此期间共有 11 坐斜，标志着我国已基本掌握了大跨度斜拉桥的设计与施工技术[3][4]。

斜拉桥,主跨,叠合梁,双塔双索面

第一章绪论1983 年至 1986 年是我国斜拉桥发展的第二个阶段。受限于起步阶段发展水平，在发展初期建成的斜拉桥存在着许多问题，或过于简单，或处理不当，甚至部分斜拉桥建成后仅使用了三到四年就出现了各种桥梁病害而影响了其正常使用。这一阶段主要研究采用聚四氟乙烯材料对拉索进行防护的工艺，从此，斜拉桥的发展也走上了可持续发展的战略道路。1986 年至今，我国斜拉桥技术的发展进入了鼎盛时期，并达到了世界先进行列。此时我国斜拉桥建造能力也从主跨 200m 提高到了主跨 600m 以上。如 1988 年建成的双塔斜拉桥天津永和大桥（图 1-2），主跨 260m。1991 年建成的双塔双索面叠合梁斜拉桥南浦大桥（图 1-3），主跨 423m。1993 年建成的双塔双索面叠合梁斜拉桥杨浦大桥（图 1-4），主跨 602m，这座桥取得了当时世界上最大跨径斜拉桥的世界记录。2008 年建成的江苏苏通大桥（图 1-5）再一次刷新了斜拉桥跨径的世界纪录，主跨达到了 1088m。这些可谓是超级工程的大跨度斜拉桥的工程实践，标志着我国斜拉桥建造技术跨入了国际先进行列，部分技术达到了国际领先水平[4]。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U448.27;U445.4

【参考文献】