大跨度中承式拱桥施工控制技术研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tongjm2009
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中承式拱桥保留了上承式拱桥的基本力学性能,其轻巧、简洁的构件给人以美感,在矢跨比过小时,亦可满足桥下净空要求,因此在我国桥梁建设中应用十分广泛。但由于中承式拱桥在整个施工过程中涉及多次体系转换,为保证桥梁的施工安全,并使成桥时结构的内力和线形最大可能地接近设计的理想状态,桥梁施工监控已成为桥梁施工过程中的重要组成部分。本文以阜阳解放北路泉河桥为工程背景,根据中承式系杆拱桥的受力特点,并结合其在国内外的发展概况和研究成果,着重分析了泉河桥施工过程中的关键技术难题。本文对中承式拱桥施工控制的主要研究成果和结论如下:(1)简要分析中承式拱桥的受力特点,并简述国内外中承式拱桥的发展及其研究现状;(2)利用专业有限元软件ANSYS建立承台与冷却水管的结构模型,以应力控制为基本原则,通过分析承台浇筑过程中水泥水化热及混凝土收缩变形对应力的影响,比选确定了三层浇筑和管冷布置方案;(3)根据实际施工方案,对构建的泉河桥有限元模型进行正装分析模拟及使用阶段的结构验算,得到了各个工况下结构的位移、内力及应力的变化规律,并比选分析确定了吊杆的张拉次序和张拉力,以达到指导并优化施工方案的目的。另外,根据成桥恒载位移和活载竖向变形设置了成桥预拱度和制造预拱度。(4)通过对泉河桥施工全过程中结构的内力、应力、吊杆力以及线形的监测数据,对正装分析模拟的计算结果进行了验证。成桥时钢主梁与钢拱肋各截面应力的实测值与理论值能够较好地吻合,主梁各节段实测线形与理论线形误差均在20mm以内,拱肋变形亦在合理范围内,实测成桥吊杆力与理论吊杆力误差均不超过10%。整个施工过程中,结构的应力、线形及吊杆力均在合理范围内,控制效果良好。上述结果可为后续中承式系杆拱桥的施工控制提供理论依据与实际指导。
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