可微调式钢拱架稳定性研究与施工过程控制

发布时间：2020-09-11 13:28

　　可微调式钢拱架是一种新型钢拱架,它综合了贝雷式钢拱架和六四军用梁式钢拱架的优点,具有用钢量少,受力性能好,适应性强等优点,因此近年来在钢筋混凝土拱桥施工中得到了广泛的应用。在钢拱架的设计和施工过程中,稳定性是其重要的控制因素,但目前关于可微调式钢拱架的稳定性研究还相对较少,在实际工程中缺乏对可微调式钢拱架稳定性控制的指导。因此本文针对可微调式钢拱架,对其稳定性问题进行了研究,并对实际施工过程中的稳定性控制方法进行了探讨。本文以洋冈河大桥为工程背景,以Midas/Civil软件为平台,对可微调式钢拱架的影响因素进行了研究,通过研究发现:①在改变钢拱架内部各类杆件的刚度情况下,相比其他杆件,下弦杆、横撑和平联联结杆对钢拱架稳定性影响更为明显;②从稳定性和经济性方面考虑,钢拱架上弦杆全跨布置平联联结,下弦杆间隔布置平联联结为最优平联布置方式;③在钢拱架失稳形式为平面外失稳时,钢拱架的横向稳定性随着宽跨比的增大而提高;④布置缆风索能够显著提高钢拱架的横向稳定性,并且对于研究用的可微调式钢拱架,考虑对称的情况下,缆风索应该尽量布置在钢拱架的上半部分。结合实际工程的特点,缆风索的角度最佳取值范围为横向30度到50度之间,纵向20至45度之间。在线弹性稳定性分析的基础上,考虑了钢拱架的几何非线性问题,得出关于稳定性的线性分析结果相对非线性分析更为保守,非线性分析更贴合实际的结论。同时结构的初始几何缺陷越大,其稳定性越差,并且简单的以第一阶模态作为初始缺陷形状具有一定的局限性。最后对洋冈河大桥施工过程中的可微调式钢拱架进行了稳定性控制,提出了实际施工过程中对钢拱架进行稳定性控制分两个阶段进行,即钢拱架的吊装阶段和混凝土浇筑阶段。在吊装阶段,主要考虑扣索和拱架区段之间的受力稳定性,对其线形进行控制。在混凝土浇筑阶段,主要考虑在不同荷载工况下的钢拱架稳定性是否满足规范要求,对其浇筑顺序和浇筑方式进行控制和调整。通过施工稳定性控制,洋冈河大桥顺利的完成了主拱圈的合拢。
【学位单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U445
【部分图文】：

菜园,湘江,坝长,长沙

ｐｐｍｉｉＲｉＲｉｉｉ逡逑图１．邋１长沙湘江大桥逦图１．２菜园坝长江大桥逡逑然而钢筋混凝土拱桥由于水平推力的存在，对地基基础的要求更高。相比梁桥，钢逡逑筋混凝土拱桥的建筑高度更高，从而对稳定更不利。并且随着跨度的增大，对施工工艺逡逑的要求也更高。钢筋混凝土拱桥的发展离不开施工方法的改进，当前钢筋混凝土拱桥的逡逑施工方法大体分为两大类，第一类为有支架施工方法；第二类为无支架施工方法。施工逡逑方法的选择必须要结合具体的现场条件，选择一种合理高效的施工方法［｜】。逡逑有支架施工方法是指利用临时支撑结构一支架来进行钢筋混凝土拱桥施工的方法。逡逑它所采用的支架包括两种类型，一种为满堂式支架，一种为拱式拱架。这两种类型都有逡逑其各自的特点和适应情形。满堂式支架是在施工主拱圈前，在其正下方打入临时基础，逡逑１逡逑

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最后，钢拱架在施工吊装过程中，可以随时进行调整，通过其标高和应力的控制，逡逑能够满足拱圈的线形要求。逡逑图１．３正在安装的钢拱架节段实物图逡逑＿逡逑图１．４即将合拢的钢拱架实物图逡逑钢拱架常用的结构形式为由多组拱形钢桁架组成的桁式结构。每一组拱形钢桁架由逡逑三部分组成：拱顶节段、标准节段和拱脚节段。桁架式拱架按照拱架节段的不同类型可逡逑划分为贝雷梁片钢拱架、六四军用梁式钢拱架、可微调式钢拱架〖８］。逡逑３逡逑

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能够满足拱圈的线形要求。逡逑图１．３正在安装的钢拱架节段实物图逡逑＿逡逑图１．４即将合拢的钢拱架实物图逡逑钢拱架常用的结构形式为由多组拱形钢桁架组成的桁式结构。每一组拱形钢桁架由逡逑三部分组成：拱顶节段、标准节段和拱脚节段。桁架式拱架按照拱架节段的不同类型可逡逑划分为贝雷梁片钢拱架、六四军用梁式钢拱架、可微调式钢拱架〖８］。逡逑３逡逑

【参考文献】