大跨度全預制拼裝混合梁斜拉橋施工控制理論分析研究
發(fā)布時間：2021-01-04 03:12
伴隨著橋梁建設水平的不斷提高和新工藝、新材料的大量涌現,為提高大跨度混合梁斜拉橋邊跨混凝土梁的施工質量,全預制拼裝混合梁斜拉橋開始逐漸走進人們的視野,同時也給該橋型的施工控制帶來了新的挑戰(zhàn)。本文以石首長江公路大橋為工程背景,利用有限元計算分析方法對無應力構形控制理論在全預制拼裝混合梁斜拉橋施工控制中的應用進行了研究,針對邊跨寬幅混凝土主梁關鍵施工工序提出了相應的施工控制方法。主要研究內容及相關結論如下:（1）結合全預制拼裝斜拉橋的施工特點介紹了基于無應力構形控制法的斜拉橋施工控制理論。詳細論述了混合梁斜拉橋無應力構形的計算方法,包括主梁無應力線形、無應力制造尺寸和斜拉索無應力索長的確定等。針對邊跨短線預制混凝土主梁,采用了基于Bursa-Wolf理論的無應力線形坐標轉換計算方法,并提出了超寬短線預制箱梁縱向預制線形修正方法和橫向受力安全控制手段。（2）基于自適應無應力構形控制法對全預制拼裝混合梁斜拉橋進行了施工控制計算分析。采用平面桿系有限元軟件BDCMS對石首長江公路大橋進行建模計算,求得結構無應力控制參數,并通過無應力索長迭代求出初始控制張拉力,利用求得的控制參數和張拉力作正裝分析...
【文章來源】：長沙理工大學湖南省
【文章頁數】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖２．１結構計算簡圖??由斜拉索跨中彎矩為零的力學條件可得：??
?碩士學位論文???則斜拉索的無應力索長為：??Ｓ０＝Ｓ－ＡＳ?＝?ｌ?＋?＾－－?—?￣１６＾?（２．６）??３／?ＥＡ?３ＥＡＩ??按照等效直桿的思路，可以認為等式（２．６）等號右側的的第二項為斜拉索垂度效應??引起的伸長量，第三項為張拉力ｒ作用下的拉伸效應，最后一項為兩者的耦合項。由上??式可知，當斜拉索張拉力ｒ確定后，斜拉索的無應力索長也被唯一確定下來。??２．３．２精準懸鏈線計算理論??在大跨度斜拉橋中，斜拉索往往為長索，自重和柔度均較大，垂度效應更加明顯。??此時若采用簡化拋物線的分析理論來計算斜拉索（平行鋼絲）的無應力長度，將會出現??較大的誤差。為了確保斜拉索無應力索長計算的準確性，通常采用精準懸鏈線理論??來完成此種柔性長索的無應力索長的計算。??采用懸鏈線解析理論應滿足以下條件：??（１）斜拉索為沒有彎曲剛度且只受拉的理想柔性索；??（２）忽略斜拉索受力前后橫截面的變化，索的自重恒載集度沿索長是不變的常數；??（３）斜拉索為線彈性材料結構，其應力應變的對應關系滿足胡克定律。??斜拉索索形和受力示意如圖２．２。??Ａｙ?ｔ?＾??ｉ一＾￣￣?１?？?Ｘ??Ｔｉ?｜?ａ?］??圖２．２斜拉索受力示意圖??斜拉索索體僅承受沿索長均勻分布的自重荷載和軸向的張拉力，線形呈現為梁端錨??固點與塔端錨固點之間的懸鏈線。設梁端錨固點的張拉索力為乃，它的水平分力為說，??豎直分力ｆ１；斜拉索塔、梁錨固點之間任意一點（Ｘ，處的拉力為ｒ，其水平分力為??豎直分力為Ｆ，？兩錨固點之間的水平直線距離為ａ；兩錨固點連線與水平面之間的??夾角為單位長度斜拉索的重量為心??１２??
圖２．３無應力線形示意圖??當使用切線拼裝法計算時，無應力線形的相對坐標與設計線形的坐標之間有如下關系：??
【參考文獻】：
期刊論文
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[8]基于坐標變換的短線預制梁段匹配誤差調整[J]. 周凌宇,鄭恒. 橋梁建設. 2016(05)
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[10]大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控分析[J]. 陳海東. 科技展望. 2015(22)
博士論文
[1]超大跨度斜拉橋施工全過程幾何非線性精細分析理論及應用研究[D]. 陳常松.中南大學 2007
[2]斜拉橋合理設計狀態(tài)確定與施工控制[D]. 顏東煌.湖南大學 2001
碩士論文
[1]混合梁斜拉橋合理成橋狀態(tài)影響因素研究[D]. 劉先爭.西南交通大學 2016
[2]城市橋梁預制箱梁節(jié)段拼裝關鍵技術的研究[D]. 王英.西南交通大學 2011
[3]斜拉橋拉索的受力分析與合理成橋狀態(tài)的確定[D]. 白文軒.重慶大學 2006
本文編號：2956034
【文章來源】：長沙理工大學湖南省
【文章頁數】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖２．１結構計算簡圖??由斜拉索跨中彎矩為零的力學條件可得：??
?碩士學位論文???則斜拉索的無應力索長為：??Ｓ０＝Ｓ－ＡＳ?＝?ｌ?＋?＾－－?—?￣１６＾?（２．６）??３／?ＥＡ?３ＥＡＩ??按照等效直桿的思路，可以認為等式（２．６）等號右側的的第二項為斜拉索垂度效應??引起的伸長量，第三項為張拉力ｒ作用下的拉伸效應，最后一項為兩者的耦合項。由上??式可知，當斜拉索張拉力ｒ確定后，斜拉索的無應力索長也被唯一確定下來。??２．３．２精準懸鏈線計算理論??在大跨度斜拉橋中，斜拉索往往為長索，自重和柔度均較大，垂度效應更加明顯。??此時若采用簡化拋物線的分析理論來計算斜拉索（平行鋼絲）的無應力長度，將會出現??較大的誤差。為了確保斜拉索無應力索長計算的準確性，通常采用精準懸鏈線理論??來完成此種柔性長索的無應力索長的計算。??采用懸鏈線解析理論應滿足以下條件：??（１）斜拉索為沒有彎曲剛度且只受拉的理想柔性索；??（２）忽略斜拉索受力前后橫截面的變化，索的自重恒載集度沿索長是不變的常數；??（３）斜拉索為線彈性材料結構，其應力應變的對應關系滿足胡克定律。??斜拉索索形和受力示意如圖２．２。??Ａｙ?ｔ?＾??ｉ一＾￣￣?１?？?Ｘ??Ｔｉ?｜?ａ?］??圖２．２斜拉索受力示意圖??斜拉索索體僅承受沿索長均勻分布的自重荷載和軸向的張拉力，線形呈現為梁端錨??固點與塔端錨固點之間的懸鏈線。設梁端錨固點的張拉索力為乃，它的水平分力為說，??豎直分力ｆ１；斜拉索塔、梁錨固點之間任意一點（Ｘ，處的拉力為ｒ，其水平分力為??豎直分力為Ｆ，？兩錨固點之間的水平直線距離為ａ；兩錨固點連線與水平面之間的??夾角為單位長度斜拉索的重量為心??１２??
圖２．３無應力線形示意圖??當使用切線拼裝法計算時，無應力線形的相對坐標與設計線形的坐標之間有如下關系：??
【參考文獻】：
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[10]大跨度預應力混凝土連續(xù)梁橋施工監(jiān)控分析[J]. 陳海東. 科技展望. 2015(22)
博士論文
[1]超大跨度斜拉橋施工全過程幾何非線性精細分析理論及應用研究[D]. 陳常松.中南大學 2007
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碩士論文
[1]混合梁斜拉橋合理成橋狀態(tài)影響因素研究[D]. 劉先爭.西南交通大學 2016
[2]城市橋梁預制箱梁節(jié)段拼裝關鍵技術的研究[D]. 王英.西南交通大學 2011
[3]斜拉橋拉索的受力分析與合理成橋狀態(tài)的確定[D]. 白文軒.重慶大學 2006
本文編號：2956034
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