宽箱空间扭转索面斜拉桥施工控制

发布时间：2017-04-15 12:22

  本文关键词：宽箱空间扭转索面斜拉桥施工控制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：斜拉桥是由塔、梁和索组成的高次超静定结构,跨越能力大,造型美观,结构组合灵活。宽幅箱梁和空间扭转索面斜拉索是斜拉桥的特殊组合形式。宽幅箱梁的横向宽度较大,横向的索距超过了纵向；空间扭转索面与平行式和扇形的布索方式不同,最长的拉索在塔上的锚点位置最低。近年来,随着城市景观桥梁的发展,宽箱空间扭转索面斜拉桥越来越多。本文以实际工程为依托分析和研究了宽箱空间扭转索面斜拉桥的施工控制,旨在探索宽幅钢箱梁和空间扭转索面独塔斜拉桥的施工控制方法和其适用的计算理论,为该类型斜拉桥的设计计算提供参考,积累其施工控制经验。本文首先介绍了斜拉桥的起源与发展、斜拉桥施工控制的方法与发展现状；其次详细阐述了本课题斜拉桥的施工控制方法。在横向预拱度计算时采用了将拉索支撑的一段梁单元分离出来的方法计算出预拱度,取得了较好效果；在合理成桥索力计算时,采用了多种方法相结合的方法,达到了理想的效果；针对该桥梁的施工方案,制定了具体的施工控制方案,增加了钢箱梁预拼装监控、顶推监控和临时墩监控等工况；最后通过荷载试验对成桥状态和桥梁自身特性检测,检验了大桥施工控制效果。本文采用的施工控制方法属于自适应控制法,先通过理论计算得出各施工阶段的结构变形、内力等参数的计算值,在结构的关键位置布置传感器采集相应各参数的实测值,然后通过实测值与计算值的对比判断结构的安全性并指导施工。当实测值与计算值相差较大时,重新调整计算模型,将实测材料和结构的各项参数带入模型,反复调整计算模型直至两者相互吻合,如此便可以准确的预测下一阶段结构的变形、内力等。施工控制单位根据计算结果对下一步施工进行指导并预测施工效果,这样就可以使施工朝着预定的目标进行,最终达到设计和施工控制目的。从施工监控数据和荷载试验结果可知拉索索力和主梁线性与预期目标符合较好,达到了施工控制的目的。
【关键词】：宽箱梁 空间扭转索面 施工控制 索力调整 斜拉桥
【学位授予单位】：山东交通学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4;U448.27
【目录】：

• 摘要7-8
• ABSTRACT8-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 斜拉桥的起源与发展10-12
• 1.1.1 国外斜拉桥的起源与发展10-11
• 1.1.2 国内斜拉桥的发展11
• 1.1.3 斜拉桥的发展趋势11-12
• 1.1.4 宽箱空间扭转索面斜拉桥的发展12
• 1.2 斜拉桥施工控制的方法与发展现状12-16
• 1.2.1 斜拉桥施工控制的重要性12-13
• 1.2.2 斜拉桥施工控制的方法13-14
• 1.2.3 斜拉桥施工控制的发展现状14-15
• 1.2.4 斜拉桥施工控制存在的问题15-16
• 1.3 本文的主要研究内容16-18
• 2 宽箱空间扭转索面斜拉桥施工控制分析18-59
• 2.1 工程概况18-21
• 2.1.1 设计概况18-19
• 2.1.2 施工工序流程19-21
• 2.2 本课题的特点和难点21-22
• 2.2.1 本课题的特点21
• 2.2.2 本课题的难点21-22
• 2.3 宽箱横向预拱度的设置22-23
• 2.4 合理成桥索力的确定23-32
• 2.4.1 确定合理成桥索力的原理23
• 2.4.2 确定合理成桥索力的方法23-25
• 2.4.3 蓟运河大桥合理成桥索力的计算25-32
• 2.5 施工控制的工作32-40
• 2.5.1 施工控制目的32-33
• 2.5.2 施工控制内容33-38
• 2.5.3 施工控制实施方法38-39
• 2.5.4 设计参数误差识别和分析39
• 2.5.5 预拱度计算与控制39
• 2.5.6 钢结构应力信息反馈39
• 2.5.7 监控仪器设备39-40
• 2.6 数值仿真分析40-58
• 2.6.1 Midas Civil简介40-41
• 2.6.2 施工控制阶段划分41
• 2.6.3 桥梁结构分析模型41-44
• 2.6.4 有限元分析过程44-53
• 2.6.5 钢箱梁应力计算结果53-55
• 2.6.6 主塔应力计算结果55-56
• 2.6.7 塔顶竖向位移计算结果56
• 2.6.8 钢箱梁预拱度计算结果56-58
• 2.7 本章小结58-59
• 3 施工过程实时监测与控制59-104
• 3.1 应力监测与数据分析59-66
• 3.1.1 应力测试计算原理59
• 3.1.2 控制截面应变计测点布置59-62
• 3.1.3 应力监测工况及实测数据分析62-66
• 3.2 索力监测与控制66-93
• 3.2.1 索力监测工况66-68
• 3.2.2 索力测试原理68-69
• 3.2.3 索力测试方法69-70
• 3.2.4 张拉过程中索力监测70-74
• 3.2.5 索力调整74-85
• 3.2.6 日温差对斜拉索索力的影响85-89
• 3.2.7 成桥后索力系数推算89-93
• 3.3 桥面高程监测与控制93-101
• 3.3.1 监测工况93-94
• 3.3.2 高程监测数据94-100
• 3.3.3 横向预拱度监测与数据分析100-101
• 3.4 塔顶偏位和竖向变形监测与控制101-103
• 3.4.1 塔顶偏位102
• 3.4.2 塔顶竖向变形102-103
• 3.5 本章小结103-104
• 4 成桥状态检验及其参数测定104-125
• 4.1 检验目的和方法104
• 4.1.1 检验目的104
• 4.1.2 检验方法104
• 4.2 静荷载试验104-112
• 4.2.1 测试截面及项目104-107
• 4.2.2 静载试验效率107-108
• 4.2.3 测试结果及分析108-112
• 4.3 动荷载试验112-124
• 4.3.1 桥梁自振特性测试与分析112-122
• 4.3.2 桥跨强迫振动响应122-124
• 4.4 本章小结124-125
• 5 结论与展望125-128
• 5.1 结论125
• 5.2 展望125-128
• 参考文献128-132
• 致谢132-133
• 在校期间主要科研成果133

【参考文献】

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本文编号：308402