拱桥双向移动缆索吊装系统研究与应用

发布时间：2017-09-18 00:34

  本文关键词：拱桥双向移动缆索吊装系统研究与应用

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【摘要】：本文简要介绍了现有拱桥的架设方法,总结了拱桥缆索吊装施工方法的分类及现状。拱桥作为山区桥梁的重要桥型,现有缆索吊装施工在宽幅桥梁及狭小场地中应用存在不足和局限性,为着力解决这些问题并高效安全的架设拱桥,本文首次提出了在拱桥中使用的双向移动缆索吊装系统。本套系统基于现有悬索计算理论,并在抛物线计算方法上提出了主索的叠加算法,该算法将索自重和吊重分开计算,推导出吊重在索上移动轨迹为椭圆曲线,从而求解吊重下任意工况索力,将索在吊重与自重下的计算结果叠加得到最终索力。该方法避免了常规计算中繁琐和沉重的计算过程。并通过有限元模拟对比,叠加算法满足工程计算精度的需求。构建双向移动缆索吊的系统构成以及地锚系统、横移系统和牵引、起重系统的理论分析方法。对预应力锚索用于起重设备锚碇采用张拉后放松锚固的方法提高安全储备并能适应变形。吊重的牵引升角从椭圆轨迹线上直接得到,避免常规计算中升角难以求解的问题。依托实际工程,将该套系统的理论分析和计算方法应用到托巴大桥的缆索吊装系统中。从设计验算到安装调试将该套系统成功转化为工程实物。双向移动缆索吊装系统成功应用到托巴大桥的吊装施工中。实现了宽幅拱桥中使用一套缆索吊完成所有拱肋及拱上建筑正吊正就位,避免狭小场地扣索与吊装相互干扰,解决了吊装中的避让问题。良好的成桥效果验证了该套系统理论分析合理、验算方法可靠。整套系统具有一定的研究意义和工程应用价值。
【关键词】：双向移动缆索吊 拱桥施工 叠加算法 横移 地锚系统
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U445.4
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-17
• 1.1 混凝土拱桥架设方法简介10-11
• 1.2 缆索吊拱桥吊装施工方法研究现状11-14
• 1.2.1 缆索吊装拱桥施工概况11-12
• 1.2.2 塔架式缆索吊12
• 1.2.3 无塔架缆索吊12-13
• 1.2.4 可横移式缆索吊13-14
• 1.3 问题的提出和研究思路14-15
• 1.4 论文主要工作15-17
• 第二章 双向移动缆索吊装系统结构分析与计算理论17-40
• 2.1 双向移动缆索吊装系统结构原理17-19
• 2.2 主索(承载索)19-31
• 2.2.1 抛物线计算理论及方法19-24
• 2.2.2 叠加算法的理论和推导24-28
• 2.2.3 悬链线计算理论及方法28-30
• 2.2.4 有限元计算理论30-31
• 2.3 锚固系统31-35
• 2.3.1 锚固系统的设计和原理31-32
• 2.3.2 锚固系统受力分析及验算32-35
• 2.4 横移系统35
• 2.4.1 台车35
• 2.4.2 台车移动设备35
• 2.5 起重、牵引索及配套设备35-39
• 2.5.1 起重索35-37
• 2.5.2 牵引索37-38
• 2.5.3 跑车、吊钩设计方法38-39
• 2.6 本章小结39-40
• 第三章 双向移动缆索吊机的计算、安装和调试40-64
• 3.1 依托工程概况40-42
• 3.2 主索计算42-49
• 3.2.1 主索布置42-43
• 3.2.2 空索计算43-44
• 3.2.3 吊重下索力计算44-46
• 3.2.4 叠加计算索力46-47
• 3.2.5 有限元模拟及结果对比47-49
• 3.3 锚固系统的设计计算49-52
• 3.3.1 锚索设计计算50-51
• 3.3.2 地锚梁设计验算51-52
• 3.4 横移系统计算52-54
• 3.5 起重、牵引索计算54-55
• 3.5.1 起重索计算54
• 3.5.2 牵引索计算54-55
• 3.6 双向移动缆索吊机的安装55-60
• 3.6.1 安装方案比选55
• 3.6.2 双向移动缆索吊机安装准备55-56
• 3.6.3 地锚、横移系统安装56-58
• 3.6.4 主索安装58-59
• 3.6.5 起重、牵引索安装59-60
• 3.7 双向移动缆索吊机的调试(实验)60-63
• 3.7.1 实验前的准备和检查60-61
• 3.7.2 实验的目的、检查项目及方法61
• 3.7.3 空载试验61-62
• 3.7.4 静载试验62
• 3.7.5 动载试验62-63
• 3.7.6 试验结果63
• 3.8 本章小结63-64
• 第四章 双向移动缆索吊装系统的应用64-76
• 4.1 拱桥吊装方案及缆索吊机工况验算64-66
• 4.2 拱肋安装66-72
• 4.2.1 拱脚段吊装66-67
• 4.2.2 施工验算67-69
• 4.2.3 次拱脚段吊装69-70
• 4.2.4 拱顶段吊装70-71
• 4.2.5 全桥拱肋吊装71-72
• 4.3 拱上建筑施工72-73
• 4.4 拱桥施工成果73-75
• 4.5 本章小结75-76
• 第五章 结论与展望76-78
• 5.1 主要研究成果及结论76-77
• 5.2 研究不足与展望77-78
• 致谢78-79
• 参考文献79-82
• 附录A (攻读硕士学位期间发表的论文)82

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本文编号：872330