可調(diào)軸線新型拱架關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-01-24 18:34
在現(xiàn)代拱橋,特別是混凝土拱橋的施工中,經(jīng)常會采用支架來施工主拱,為了降低現(xiàn)澆混凝土拱橋的施工成本,設(shè)計(jì)一種受力、變形、穩(wěn)定性等性能良好、重量輕、便于安裝、可重復(fù)利用、實(shí)用范圍廣(不同跨徑、不同拱軸線)的新型拱架是橋梁工程師們的理想和追求。在分析和研究了現(xiàn)有拱架的結(jié)構(gòu)構(gòu)造的基礎(chǔ)上,找到了一種可作為不同矢跨比且跨徑在60m到150m現(xiàn)澆混凝土板、肋拱橋的拱部結(jié)構(gòu)的現(xiàn)澆支架的新型鋼拱架,它通過旋轉(zhuǎn)節(jié)段上弦桿連接處的陰陽調(diào)節(jié)螺桿對拱架的軸線進(jìn)行微調(diào)。為了掌握上述新型拱架的力學(xué)性能,首先對拱架的構(gòu)造特征進(jìn)行探討,然后采用有限元軟件Midas Civil,利用梁單元建立本拱架結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算模型。本文以可調(diào)軸線新型拱架為研究對象,從工程實(shí)例的計(jì)算分析入手,首先對影響新型拱架的力學(xué)變形特征的敏感性因素,如拱架節(jié)段上弦桿螺桿處的連接方式、拱腳的邊界條件、溫度、風(fēng)荷載、以及寬度跨度比對拱架穩(wěn)定性的影響等進(jìn)行深入的探討和分析;其次探討了拱架懸拼施工的方法和技術(shù)難點(diǎn),并對拱架懸拼扣掛施工的優(yōu)化計(jì)算、松索順序進(jìn)行了研究;然后拱架拼裝成拱后又對拱架荷載試驗(yàn)、分環(huán)施工的混凝土拱圈進(jìn)行了模擬計(jì)算分析,在分析拱圈分環(huán)施...
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
單片貝雷梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖(單位:mm)
第一章緒論3通過鋼銷將三角形聯(lián)結(jié)起來做成拱架,通過端構(gòu)架以及端弦桿來調(diào)整拱架的拱軸線以及矢跨比[6]。其單片軍用梁標(biāo)準(zhǔn)三角形結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖如圖1-2所示!傲氖借F路軍用梁”除了擁有貝雷梁的優(yōu)點(diǎn)外,還具有強(qiáng)度高、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但是由于弦桿種類比較多,因此在拼裝成拱的時候容易將不同的弦桿拼裝到不同的節(jié)段上;理論計(jì)算與實(shí)際位置有差異的話會使鋼拱架很難合龍而不得不更換不同的端構(gòu)架和端弦桿,不僅造成材料的浪費(fèi)而且時施工周期變長,因此需要較高的施工技術(shù);由于標(biāo)準(zhǔn)三角形的長度比貝雷梁的長度長,因此“六四式鐵路軍用梁”的長細(xì)比較大,其成拱后穩(wěn)定性系數(shù)較小,但由于截面高度提高,因此其剛度大大增加,使其承載能力也有所提高[7-8]。圖1-2單片軍用粱標(biāo)準(zhǔn)三角形結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖(單位:mm)對于拱箱梁現(xiàn)澆支架而言,隨著我國鋼材和制造工藝的進(jìn)步以及結(jié)構(gòu)的不斷創(chuàng)新和優(yōu)化,出現(xiàn)了一種高性能鋼材制造的可調(diào)軸線新型鋼拱架[9]。這種新型拱架相對于“321桁架梁”和“六四式鐵路軍用梁”而言,它是專作主拱圈現(xiàn)澆施工的一種支架。這種新型拱架不僅具有以上兩種支架的各種優(yōu)點(diǎn),還具有重量輕、剛度大、適用性強(qiáng)、拼裝簡單、承載力大、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),最重要的是它的可調(diào)性,因此近年來可調(diào)軸線新型鋼拱架越來越多的被用作拱橋主拱圈現(xiàn)澆時的臨時支架。新型拱架主要由拱腳節(jié)段、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、調(diào)節(jié)節(jié)段、拱頂節(jié)段以及聯(lián)結(jié)系組成。單片桁架片是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的主要組成單元,最顯著的特點(diǎn)就是拱架上弦桿的連接處是由陰陽調(diào)節(jié)螺桿組成,通過標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段上弦桿的陰陽調(diào)節(jié)螺桿的調(diào)節(jié)可以更好的擬合不同的拱軸線和矢跨比;通過調(diào)節(jié)節(jié)段以及拱頂節(jié)段的調(diào)節(jié)適用于不同跨徑的主拱圈;通過橫向連接構(gòu)造適用于不同寬度的拱圈。表1.1是近年來國內(nèi)部
第二章可調(diào)軸線新型拱架的結(jié)構(gòu)特征9第二章可調(diào)軸線新型拱架的結(jié)構(gòu)特征2.1新型拱架的結(jié)構(gòu)構(gòu)造調(diào)軸線新型拱架主要有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、拱腳節(jié)段、拱頂節(jié)段、調(diào)節(jié)節(jié)段、聯(lián)結(jié)系及連接構(gòu)件,新型拱架限用于拱式支架,梁式體系結(jié)構(gòu)不能使用。2.1.1新型拱架基本節(jié)段構(gòu)造可調(diào)軸線新型拱架基本節(jié)段主要有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、拱腳節(jié)段和拱頂節(jié)段。(1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段上下弦均為2∠200×125×18的角鋼,三根豎腹桿及4根斜腹桿均為2∠70×5的角鋼,各構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)板或直接焊接。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段橫向全寬700mm,橫向連接構(gòu)件在立面上沿縱向布置三片,水平桿及斜桿均采用∠50×5的角鋼,三片的位置與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的豎腹桿對應(yīng);橫向連接構(gòu)件在平面上布置兩片,采用∠50×5的角鋼,兩片分別布置在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的頂面和底面。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段下弦桿兩端為銷孔的陽端和陰端,上弦桿兩端為調(diào)節(jié)螺桿的陽端和陰端。上、下弦外側(cè)(橫向)分別布置4組與平聯(lián)連接的錨固構(gòu)件;標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的縱向兩端面,靠上、下弦處分別布置與橫聯(lián)連接的錨固構(gòu)件。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段構(gòu)造如圖2-1所示。圖2-1標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段構(gòu)造圖(單位:mm)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大跨徑鋼拱架橫移施工技術(shù)研究[J]. 趙偉,楊勝江,張乙彬. 公路. 2017(12)
[2]“321”型上下承式貝雷梁受力性能對比分析[J]. 仇天天,陳文德,李曉劍. 山西建筑. 2017(22)
[3]鋼拱架整體卸落的合理施工程序與方法[J]. 張玉平,彭畢輝,李傳習(xí),董創(chuàng)文. 中外公路. 2017(01)
[4]拱架現(xiàn)澆拱圈混凝土拱橋的合理施工程序與方法[J]. 張玉平,彭畢輝,李傳習(xí),董創(chuàng)文. 土木建筑與環(huán)境工程. 2016(06)
[5]常備式鋼拱架施工設(shè)計(jì)與受力分析[J]. 唐穎賢. 西部交通科技. 2016(07)
[6]混凝土箱形拱橋施工用鋼拱架的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J]. 馬峰,張利斌. 中外公路. 2016(03)
[7]鋼拱架水箱預(yù)壓試驗(yàn)及預(yù)拱度設(shè)置[J]. 蔣田勇,羅舟滔,江名峰. 公路. 2015(04)
[8]超高位大跨度128m鋼桁梁拼裝及橫移施工技術(shù)[J]. 馬洪剛,劉子利. 山西建筑. 2014(05)
[9]吊南河鋼拱架整體平移施工工藝設(shè)計(jì)[J]. 王騫. 黑龍江交通科技. 2013(08)
[10]“321”貝雷梁鋼便橋靜力性能分析[J]. 梁遠(yuǎn)森,王守君,張靜芳. 華北水利水電學(xué)院學(xué)報. 2012(05)
碩士論文
[1]現(xiàn)澆上承式鋼筋混凝土箱形拱橋拱圈與鋼拱架的聯(lián)合作用研究[D]. 崔大川.重慶交通大學(xué) 2015
[2]鋼拱架施工過程中的穩(wěn)定性研究[D]. 姜旭.重慶交通大學(xué) 2014
[3]混凝土拱橋纜索吊裝施工的成橋線形控制研究[D]. 李亞.重慶交通大學(xué) 2014
[4]底那河大橋拱架施工控制[D]. 吳成智.大連理工大學(xué) 2007
本文編號:3607087
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
單片貝雷梁結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖(單位:mm)
第一章緒論3通過鋼銷將三角形聯(lián)結(jié)起來做成拱架,通過端構(gòu)架以及端弦桿來調(diào)整拱架的拱軸線以及矢跨比[6]。其單片軍用梁標(biāo)準(zhǔn)三角形結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖如圖1-2所示!傲氖借F路軍用梁”除了擁有貝雷梁的優(yōu)點(diǎn)外,還具有強(qiáng)度高、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但是由于弦桿種類比較多,因此在拼裝成拱的時候容易將不同的弦桿拼裝到不同的節(jié)段上;理論計(jì)算與實(shí)際位置有差異的話會使鋼拱架很難合龍而不得不更換不同的端構(gòu)架和端弦桿,不僅造成材料的浪費(fèi)而且時施工周期變長,因此需要較高的施工技術(shù);由于標(biāo)準(zhǔn)三角形的長度比貝雷梁的長度長,因此“六四式鐵路軍用梁”的長細(xì)比較大,其成拱后穩(wěn)定性系數(shù)較小,但由于截面高度提高,因此其剛度大大增加,使其承載能力也有所提高[7-8]。圖1-2單片軍用粱標(biāo)準(zhǔn)三角形結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖(單位:mm)對于拱箱梁現(xiàn)澆支架而言,隨著我國鋼材和制造工藝的進(jìn)步以及結(jié)構(gòu)的不斷創(chuàng)新和優(yōu)化,出現(xiàn)了一種高性能鋼材制造的可調(diào)軸線新型鋼拱架[9]。這種新型拱架相對于“321桁架梁”和“六四式鐵路軍用梁”而言,它是專作主拱圈現(xiàn)澆施工的一種支架。這種新型拱架不僅具有以上兩種支架的各種優(yōu)點(diǎn),還具有重量輕、剛度大、適用性強(qiáng)、拼裝簡單、承載力大、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn),最重要的是它的可調(diào)性,因此近年來可調(diào)軸線新型鋼拱架越來越多的被用作拱橋主拱圈現(xiàn)澆時的臨時支架。新型拱架主要由拱腳節(jié)段、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、調(diào)節(jié)節(jié)段、拱頂節(jié)段以及聯(lián)結(jié)系組成。單片桁架片是標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的主要組成單元,最顯著的特點(diǎn)就是拱架上弦桿的連接處是由陰陽調(diào)節(jié)螺桿組成,通過標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段上弦桿的陰陽調(diào)節(jié)螺桿的調(diào)節(jié)可以更好的擬合不同的拱軸線和矢跨比;通過調(diào)節(jié)節(jié)段以及拱頂節(jié)段的調(diào)節(jié)適用于不同跨徑的主拱圈;通過橫向連接構(gòu)造適用于不同寬度的拱圈。表1.1是近年來國內(nèi)部
第二章可調(diào)軸線新型拱架的結(jié)構(gòu)特征9第二章可調(diào)軸線新型拱架的結(jié)構(gòu)特征2.1新型拱架的結(jié)構(gòu)構(gòu)造調(diào)軸線新型拱架主要有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、拱腳節(jié)段、拱頂節(jié)段、調(diào)節(jié)節(jié)段、聯(lián)結(jié)系及連接構(gòu)件,新型拱架限用于拱式支架,梁式體系結(jié)構(gòu)不能使用。2.1.1新型拱架基本節(jié)段構(gòu)造可調(diào)軸線新型拱架基本節(jié)段主要有標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、拱腳節(jié)段和拱頂節(jié)段。(1)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段上下弦均為2∠200×125×18的角鋼,三根豎腹桿及4根斜腹桿均為2∠70×5的角鋼,各構(gòu)件通過節(jié)點(diǎn)板或直接焊接。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段橫向全寬700mm,橫向連接構(gòu)件在立面上沿縱向布置三片,水平桿及斜桿均采用∠50×5的角鋼,三片的位置與標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的豎腹桿對應(yīng);橫向連接構(gòu)件在平面上布置兩片,采用∠50×5的角鋼,兩片分別布置在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的頂面和底面。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段下弦桿兩端為銷孔的陽端和陰端,上弦桿兩端為調(diào)節(jié)螺桿的陽端和陰端。上、下弦外側(cè)(橫向)分別布置4組與平聯(lián)連接的錨固構(gòu)件;標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段的縱向兩端面,靠上、下弦處分別布置與橫聯(lián)連接的錨固構(gòu)件。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段構(gòu)造如圖2-1所示。圖2-1標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段構(gòu)造圖(單位:mm)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大跨徑鋼拱架橫移施工技術(shù)研究[J]. 趙偉,楊勝江,張乙彬. 公路. 2017(12)
[2]“321”型上下承式貝雷梁受力性能對比分析[J]. 仇天天,陳文德,李曉劍. 山西建筑. 2017(22)
[3]鋼拱架整體卸落的合理施工程序與方法[J]. 張玉平,彭畢輝,李傳習(xí),董創(chuàng)文. 中外公路. 2017(01)
[4]拱架現(xiàn)澆拱圈混凝土拱橋的合理施工程序與方法[J]. 張玉平,彭畢輝,李傳習(xí),董創(chuàng)文. 土木建筑與環(huán)境工程. 2016(06)
[5]常備式鋼拱架施工設(shè)計(jì)與受力分析[J]. 唐穎賢. 西部交通科技. 2016(07)
[6]混凝土箱形拱橋施工用鋼拱架的設(shè)計(jì)和應(yīng)用[J]. 馬峰,張利斌. 中外公路. 2016(03)
[7]鋼拱架水箱預(yù)壓試驗(yàn)及預(yù)拱度設(shè)置[J]. 蔣田勇,羅舟滔,江名峰. 公路. 2015(04)
[8]超高位大跨度128m鋼桁梁拼裝及橫移施工技術(shù)[J]. 馬洪剛,劉子利. 山西建筑. 2014(05)
[9]吊南河鋼拱架整體平移施工工藝設(shè)計(jì)[J]. 王騫. 黑龍江交通科技. 2013(08)
[10]“321”貝雷梁鋼便橋靜力性能分析[J]. 梁遠(yuǎn)森,王守君,張靜芳. 華北水利水電學(xué)院學(xué)報. 2012(05)
碩士論文
[1]現(xiàn)澆上承式鋼筋混凝土箱形拱橋拱圈與鋼拱架的聯(lián)合作用研究[D]. 崔大川.重慶交通大學(xué) 2015
[2]鋼拱架施工過程中的穩(wěn)定性研究[D]. 姜旭.重慶交通大學(xué) 2014
[3]混凝土拱橋纜索吊裝施工的成橋線形控制研究[D]. 李亞.重慶交通大學(xué) 2014
[4]底那河大橋拱架施工控制[D]. 吳成智.大連理工大學(xué) 2007
本文編號:3607087
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