劲性骨架拱桥混凝土浇筑最优方案的分析和设计

发布时间：2017-04-24 05:15

  本文关键词：劲性骨架拱桥混凝土浇筑最优方案的分析和设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：钢管混凝土劲性骨架拱桥因为既拥有杰出的力学性能,并且有美学性,近些年,受到很对工程师的青睐。随着桥梁技术的飞跃发展,以及诞生了新的施工工艺和新型材料,让劲性骨架拱桥在跨径上有了很大程度的飞跃。施工钢管混凝土劲性骨架拱桥,施工方法不仅具有安装的特性,也兼具混凝土的特性,从而致使此类拱桥施工具有繁琐性,虽然目前采用了自架设系统进行施工,仍然有很多难关亟待突破。特别是在劲性钢骨架外包混凝土浇筑的施工过程中,拱肋在施工上方案的选择尤为关键,这篇论文对于这方面做了一些分析讨论。这篇论文以建成的广元昭化嘉陵江特大桥为工程实例,采用有限元空间分析软件Midas/civil建立相应的模型,进行研究讨论,并分析了外包混凝土的浇筑施工,主要开展了以下工作:(1)总结了钢管混凝土的力学性能,以及这种新型材料独特的优越性,然后回顾了劲性骨架拱桥的目前的施工技术,并对现阶段劲性骨架拱桥的研究现状和主要具有的问题进行简单介绍。(2)归纳总结了劲性骨架拱桥拱肋的安装施工技术,以及现阶段常用的施工方法。其次阐述了了劲性骨架管内混凝土的灌注施工技术。最后说明了外包混凝土浇筑的连续浇筑施工法和多点均衡浇筑施工法。(3)对外包混凝土施工阶段进行有限元的仿真分析,包括建立模型的思路方法,简化模型等。以及外包混凝土施工阶段仿真分析的影响因素。(4)对全截面连续浇筑外包混凝土和分环连续浇筑外包混凝土方案进行研究分析,主要进行了斜拉扣索索力的计算分析,也分析研究了连续浇筑对劲性骨架应力、挠度和稳定性产生的影响。(5)简单介绍广元昭化嘉陵江特大桥外包混凝土浇筑实际施工的方案,对多点均衡浇筑法和连续浇筑法从多个方面进行对比分析,拟选出一种混凝土浇筑的最优方案。通过本文的分析讨论,用有限元软件分析混凝土的浇筑施工阶段,虽然广元昭化嘉陵江特大桥现已竣工,但连续浇筑法对相同桥型的施工仍然具有价值的指导作用。
【关键词】：大跨度拱桥 劲性骨架混凝土拱桥 仿真分析 连续浇筑 多点均衡浇筑 方案优化
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 绪论10-19
• 1.1 钢管混凝土劲性骨架拱桥研究综述10-14
• 1.1.1 钢管混凝土的结构力学性能及应用10-13
• 1.1.2 钢管混凝土劲性骨架拱桥的优越性和发展前景13-14
• 1.2 钢管混凝土劲性骨架拱桥施工技术的概述14-15
• 1.3 钢管混凝土劲性骨架拱桥的研究现状与主要存在的问题15-17
• 1.3.1 钢管混凝土劲性骨架拱桥的研究现状15-16
• 1.3.2 钢管混凝土劲性骨架拱桥的存在的问题16-17
• 1.4 本文研究背景及主要工作内容17-19
• 1.4.1 本文的研究背景17
• 1.4.2 主要工作内容17-19
• 第二章 钢管混凝土劲性骨架拱桥施工技术19-26
• 2.1 桥梁施工方法的简介19
• 2.2 劲性骨架拱肋的安装技术19-22
• 2.2.1 支架施工法20
• 2.2.2 缆索吊装施工法20
• 2.2.3 转体施工法20-21
• 2.2.4 混合施工法21-22
• 2.3 管内混凝土的灌注技术22-23
• 2.3.1 人工逐段浇筑法22
• 2.3.2 泵送顶升浇筑法22-23
• 2.3.3 高位抛落免振捣法23
• 2.4 外包混凝土的施工技术23-25
• 2.5 本章小结25-26
• 第三章 外包混凝土施工阶段仿真分析26-38
• 3.1 昭化嘉陵江特大桥的模型分析26-31
• 3.1.1 建模方法与思路26-28
• 3.1.2 主要材料及其参数28
• 3.1.3 主要结构截面特性28-30
• 3.1.4 边界条件和主要的施工荷载工况30
• 3.1.5 模型简化采用的假定30-31
• 3.1.6 施工顺序31
• 3.1.7 有限元模型中的“激活”与“钝化”功能的应用介绍31
• 3.2 外包混凝土施工阶段仿真分析的影响因素31-36
• 3.2.1 材料非线性的影响31-32
• 3.2.2 钢管初应力的影响32-34
• 3.2.3 钢管混凝土脱空值的影响34-35
• 3.2.4 内力叠加法和应力叠加法的选取35-36
• 3.2.5 钢管混凝土劲性骨架拱桥施工阶段的验算方法36
• 3.3 本章小结36-38
• 第四章 全截面连续浇筑外包混凝土方案研究38-62
• 4.1 连续浇筑外包混凝土原理38-39
• 4.2 外包混凝土连续浇筑的实现机构39-42
• 4.2.1 斜拉扣索的设置39-41
• 4.2.2 斜拉扣索的机构41-42
• 4.3 斜拉扣索的分析计算42-47
• 4.3.1 斜拉扣索的布置和索力42-44
• 4.3.2 斜拉扣索的调载效果44-47
• 4.4 连续浇筑对劲性骨架的影响分析47-61
• 4.4.1 连续浇筑对劲性骨架应力的影响47-58
• 4.4.2 连续浇筑对劲性骨架挠度的影响58-60
• 4.4.3 连续浇筑对劲性骨架稳定性的影响60-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第五章 分环连续浇筑外包混凝土方案研究62-83
• 5.1 斜拉扣索索力的分析计算62-66
• 5.1.1 拱肋混凝土浇筑程序62-63
• 5.1.2 斜拉扣索在分环连续浇筑混凝土中的调载效果63-66
• 5.2 分环连续浇筑对劲性骨架的影响分析66-82
• 5.2.1 分环连续浇筑对劲性骨架应力的影响66-78
• 5.2.2 分环连续浇筑对劲性骨架挠度的影响78-81
• 5.2.3 分环连续浇筑对劲性骨架稳定性的影响81-82
• 5.3 本章小结82-83
• 第六章 多点均衡浇筑外包混凝土的方案研究83-92
• 6.1 广元昭化嘉陵江特大桥混凝土浇筑方案介绍83-84
• 6.2 多点均衡浇筑的最不利受力状态84-90
• 6.3 多点均衡浇筑对劲性骨架挠度的影响90
• 6.4 多点均衡浇筑对劲性骨架稳定性影响90-91
• 6.5 本章小结91-92
• 第七章 外包混凝土浇筑最优方案的分析92-94
• 7.1 概述92
• 7.2 最优方案的分析讨论92-93
• 7.3 本章小结93-94
• 第八章 结论与展望94-96
• 8.1 结论94-95
• 8.2 展望95-96
• 致谢96-97
• 参考文献97-99
• 在校期间发表的论著及参与的科研项目99
• 一、攻读研究生期间发表的学术论文99
• 二、攻读研究生期间参与的科研项目99

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