多工作面悬浇施工波形钢腹板PC组合箱梁桥力学性能分析

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越南主要的桥梁结构形式还是预应力混凝土桥,钢—混组合结构桥梁目前已经应用于实际工程中,但还处于初步阶段,波形钢腹板组合箱梁桥尚未应用于实际工程中,但从国外一些国家桥梁工程发展历史来看,传统的预应力混凝土结构发展成钢—混组合结构是一个必然的发展趋势。因此,波形钢腹板组合桥型在越南的广泛应用也只是时间的问题。结合波形钢腹板桥的结构特点和施工技术经验发现,大部分桥梁的波形钢腹板是先行于挂篮推进安装,此时通过在腹板上下增加翼缘板可以形成大“工字梁”,就可以承担较大的临时施工荷载,同时也充分发挥了波形钢腹板具有较高剪切屈曲强度的优势,于是工程界考虑利用该特点把波形钢腹板作为施工承重结构,以承担挂篮吊挂设备,提出了异步悬臂浇筑施工技术—Rap.con/RW(RapidConstructionofRipple Web)工法。该工法具有施工工期短,工作平面平顺、开阔,挂篮前移简便、行走安全,底模板可一次性到位,用人工少等优点。鉴于这些特点,RW工法是大跨度桥梁施工的一种较先进、高效及可实施性强的施工方法,具有广泛的应用前景,但是目前在世界上应用该施工方法的实际工程较少,相关研究也不多。因此,为了进一步了解该工法的特点,需要对其进行相关的研究,为后续使用该工法的桥梁提供一定的参考,且对于促进我国桥梁工程未来的发展更有重大的意义。本文将以中国某座采用RW工法施工的波形钢腹板连续刚构桥为工程背景,主要进行以下几个方面的研究工作:(1)采用MIDAS/Civil有限元软件建立该背景工程的全桥空间有限元模型,通过在模型中定义相应的施工阶段来模拟多工作面悬浇施工—RW工法的施工流程,在确保模型准确性的基础上进行了桥梁的设计验算。(2)根据传统悬臂浇筑的施工流程建立了相应的有限元模型,并将其与用于模拟RW工法施工的桥梁模型进行对比,从受力和变形的角度对两个桥梁模型进行了比较和分析,从而得到RW工法与传统悬臂浇筑法实施效果的异同之处。(3)通过有限元软件,对采用RW工法的波形钢腹板PC组合箱梁桥处于不同施工阶段时的桥梁结构进行精确建模,计算了不同施工阶段时,桥梁结构对应的受力和变形情况,并根据计算结果进一步验证RW工法施工过程中桥梁结构的安全性。
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