【摘要】：鋼管混凝土拱橋以其合理的受力形式、優(yōu)美的造型和較大的跨越能力,逐漸在大、中跨橋梁結(jié)構(gòu)中成為受世界各地橋梁設(shè)計(jì)者青睞的橋型之一。因鋼管混凝土性能研究歷史較短,對(duì)鋼管混凝土拱橋進(jìn)行施工控制有利于保證結(jié)構(gòu)在施工過程中的安全性、運(yùn)行期間的行車舒適度以及橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性,而吊桿作為鋼管混凝土拱橋的主要受力構(gòu)件之一,其張拉控制技術(shù)將直接影響鋼管混凝土拱橋的成橋狀態(tài)和使用性能。本文以某大跨度鋼管混凝土拱橋?yàn)楸尘?對(duì)大跨度鋼管混凝土拱橋吊桿張拉控制技術(shù)進(jìn)行研究。論文采用有限元軟件Midas/Civil建立鋼管混凝土拱橋的分析模型,選擇無(wú)應(yīng)力狀態(tài)法和影響矩陣法,分別計(jì)算出優(yōu)化后拱橋吊桿的張拉力值,并綜合兩種方法的技術(shù)路線、計(jì)算分析過程、控制結(jié)果等方面,對(duì)兩種方法作全面對(duì)比分析;同時(shí)針對(duì)影響吊桿內(nèi)力變化的三種影響因素進(jìn)行了研究,為同類型鋼管混凝土拱橋吊桿張拉控制提供參考。本文主要結(jié)論如下:(1)采用無(wú)應(yīng)力狀態(tài)法對(duì)吊桿張拉控制之后,拱橋成橋狀態(tài)下拱肋和系梁的內(nèi)力、應(yīng)力狀態(tài)較影響矩陣法控制效果更好。(2)以無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度對(duì)鋼管混凝土拱橋的吊桿張拉過程進(jìn)行控制,得到的優(yōu)化吊桿內(nèi)力與成橋吊桿內(nèi)力設(shè)計(jì)值相比,順橋向最大偏差占比為3.4%,逆橋向最大偏差占比為3.8%,差值均在10%的范圍內(nèi),滿足吊桿力設(shè)計(jì)要求,且吊桿內(nèi)力整體分布均勻。(3)采用影響矩陣法對(duì)順、逆橋向吊桿內(nèi)力值經(jīng)過三次調(diào)整,最大偏差從159.266kN降至25.431kN,最大偏差占比從16.13%降低至1.44%;逆橋向吊桿內(nèi)力由最大偏差164.200kN降低至12.799kN,最大偏差占比從16.51%降至1.86%,最終優(yōu)化結(jié)果接近成橋狀態(tài)吊桿內(nèi)力設(shè)計(jì)值。(4)影響矩陣法需要以成橋狀態(tài)吊桿內(nèi)力設(shè)計(jì)值為目標(biāo)值、以初張拉成橋狀態(tài)吊桿內(nèi)力值為初始值進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化結(jié)果同時(shí)受兩個(gè)因素影響,故影響矩陣法對(duì)吊桿張拉過程的控制與調(diào)整存在一定程度的局限性。(5)無(wú)應(yīng)力狀態(tài)法對(duì)吊桿張拉控制過程只與吊桿自身的無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度有關(guān),與吊桿張拉前后的施工過程無(wú)關(guān),且其技術(shù)路線簡(jiǎn)單、計(jì)算分析過程較影響矩陣法更加容易實(shí)現(xiàn),故無(wú)應(yīng)力狀態(tài)法較影響矩陣法更適合作為大跨度鋼管混凝土拱橋吊桿張拉過程的控制技術(shù)。(6)對(duì)吊桿內(nèi)力敏感性分析表明,混凝土自重對(duì)吊桿內(nèi)力影響程度最大,易受影響的是拱橋兩端吊桿,且混凝土容重每增加0.5kN/m3,跨中多數(shù)吊桿內(nèi)力值增加近17kN;溫度升高,吊桿內(nèi)力將隨之增大,且對(duì)拱橋兩端吊桿內(nèi)力影響較大;前期混凝土發(fā)生收縮、徐變效應(yīng)對(duì)拱橋兩端的吊桿內(nèi)力影響偏大,成橋600天后混凝土收縮、徐變效應(yīng)對(duì)吊桿內(nèi)力的影響逐漸趨于穩(wěn)定。
【學(xué)位授予單位】：華北水利水電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：U445.4
【圖文】：

不同的拱橋造型。因此，在滿足橋梁整體穩(wěn)定及使用功能的前提下，造型特殊的橋梁通過理論計(jì)算與有限元軟件分析驗(yàn)證，也被一一建造出來(lái)。具有代表性的是長(zhǎng)春四環(huán)路（飛燕式異形）鋼管混凝土拱橋，如圖 1-1 所示； 橫跨錢塘江的九堡大橋，如圖 1-2所示。

不同的拱橋造型。因此，在滿足橋梁整體穩(wěn)定及使用功能的前提下，造型特殊的橋梁通過理論計(jì)算與有限元軟件分析驗(yàn)證，也被一一建造出來(lái)。具有代表性的是長(zhǎng)春四環(huán)路（飛燕式異形）鋼管混凝土拱橋，如圖 1-1 所示； 橫跨錢塘江的九堡大橋，如圖 1-2所示。

本論文的工程背景案例為位于丹江口自然保護(hù)區(qū)內(nèi)某鋼管混凝土拱橋，該橋?yàn)閼?yīng)力鋼管混凝土系梁拱結(jié)構(gòu)，采用剛性系梁、剛性拱，計(jì)算跨徑 L=120 m，拱軸線二次拋物線，矢跨比為 1/4，矢高 30 m，見圖 2-1。

【參考文獻(xiàn)】

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1 韓保勤;;鋼管混凝土拱橋吊桿張拉方案比選[J];橋梁建設(shè);2015年01期

2 朱德海;;吊桿張拉無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度控制法誤差影響分析[J];低溫建筑技術(shù);2014年03期

3 強(qiáng)明輝;譚政貴;于波;;自適應(yīng)卡爾曼濾波在橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];噪聲與振動(dòng)控制;2013年05期

4 劉旭政;張春榮;高劍平;;支架現(xiàn)澆系桿拱橋張拉索力調(diào)整計(jì)算[J];公路交通科技;2013年06期

5 路大鵬;;基于ANSYS的鋼管混凝土拱橋吊桿二次張拉力確定[J];石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年04期

6 孔繁龍;;影響矩陣法在施橋大橋吊桿二次調(diào)索中的應(yīng)用[J];交通科技;2012年02期

7 余曉琳;顏全勝;李炳秋;丁發(fā)興;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的鋼管混凝土拱橋可靠度計(jì)算[J];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年05期

8 陳亮;岳青;;系桿拱橋吊桿張拉施工控制方法[J];現(xiàn)代交通技術(shù);2011年01期

9 莊志宏;;自適應(yīng)控制法在橋梁施工撓度控制中的應(yīng)用[J];山西建筑;2010年27期

10 陳寶春;;鋼管混凝土拱橋應(yīng)用與研究進(jìn)展[J];公路;2008年11期

本文編號(hào)：2782570