【摘要】：大跨度鋼箱提籃拱橋施工控制的主要目的是保證施工過(guò)程的安全,并使得成橋線形和受力狀態(tài)最大程度上滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。本文以蔡家坡東四路跨渭河特大橋(以下簡(jiǎn)稱大橋)為工程背景,采用正裝分析法對(duì)鋼箱箱提籃拱橋進(jìn)行關(guān)鍵施工階段以及成橋的仿真計(jì)算分析、參數(shù)的敏感性分析、預(yù)拱度的設(shè)置、吊桿成橋索力及施工張拉力的計(jì)算、以及拱橋穩(wěn)定性分析。主要研究工作和成果如下:(1)介紹了大跨度鋼箱提籃拱橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及發(fā)展歷程,闡述了大跨度鋼箱提籃拱橋常用的施工方法與施工計(jì)算方法�？偨Y(jié)分析了大跨度鋼箱提籃拱橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及施工控制理論;(2)介紹了大橋的工程概況及施工方案,依據(jù)已經(jīng)制定好的施工方案,利用有限元軟件MIDAS/CIVIL建立起結(jié)構(gòu)的仿真模型,對(duì)大橋各關(guān)鍵施工階段及成橋階段進(jìn)行仿真分析。采用正裝計(jì)算方法計(jì)算出了在關(guān)鍵施工階段結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和變形,為施工監(jiān)控提供依據(jù)和理論指導(dǎo);(3)在介紹了大橋的施工監(jiān)控方案的基礎(chǔ)上,對(duì)大跨度鋼箱提籃拱橋的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析,主要分析對(duì)象為拱肋材料的彈性模量和容重,分析結(jié)果表明鋼材的容重是本橋的主要設(shè)計(jì)參數(shù)。同時(shí),總結(jié)分析了工程中常用的預(yù)拱度設(shè)置方法,并以大橋?yàn)楣こ瘫尘膀?yàn)證各種方法的實(shí)用性與準(zhǔn)確性,結(jié)果表明,采用按拱腳推力影響線比例分配的方法與仿真分析結(jié)果最為接近,原因是相對(duì)于其他方法,這種方法不僅考慮了拱肋各截面的相對(duì)位置,同時(shí)還考慮了拱圈的幾何特性。(4)對(duì)于吊桿拱橋來(lái)說(shuō),合理的成橋索力與施工張拉力的確定是其設(shè)計(jì)與施工中的重要一環(huán)。主要的程序是先通過(guò)彈性支撐連續(xù)梁法和最小應(yīng)變能法確定合理成橋狀態(tài)下的成橋索力,并以此索力作為目標(biāo)內(nèi)力,通過(guò)影響矩陣法和迭代法等實(shí)用方法來(lái)確定合適的施工張拉力。計(jì)算結(jié)果表明,將運(yùn)用上述方法所計(jì)算出的吊桿張拉施加于吊桿之上,得到的最終狀態(tài)與設(shè)計(jì)狀態(tài)吻合較好,對(duì)同類拱橋吊桿施工張拉力的確定具有借鑒作用。(5)介紹了拱橋穩(wěn)定性問(wèn)題的基本概念和類型、拱橋非線性理論問(wèn)題的基本概念以及分析方法、非線性問(wèn)題的求解方法以及闡述了穩(wěn)定性問(wèn)題的有限元分析方法,在分析過(guò)程中需要注意增量荷載的選取以及越過(guò)極值點(diǎn)的問(wèn)題。以這些理論作為基礎(chǔ),對(duì)蔡家坡東四路跨渭河特大橋進(jìn)行了穩(wěn)定性分析,結(jié)果表明,在最不利荷載工況下,其一階穩(wěn)定性系數(shù)為49.1,遠(yuǎn)大于規(guī)范規(guī)定的4-5,結(jié)構(gòu)整體滿足穩(wěn)定性要求。
【圖文】：

１．１國(guó)內(nèi)外大跨度鋼拱橋發(fā)展歷程概述逡逑２０世紀(jì)以來(lái)，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步以及橋梁施工工藝的突破，鋼鐵開(kāi)始廣泛的逡逑應(yīng)用于橋梁建設(shè)之中。坐落于美國(guó)圣路易斯的Ｅａｄｓ橋（圖１．１）修建于１８７４年，它是逡逑鋼鐵首次大量應(yīng)用于橋梁建設(shè)中的成果，為（１５３＋１５８＋１５３）邋ｍ鋼桁拱肋橋ｍ。Ｅａｄｓ橋逡逑的成功修建，許多鋼拱橋于世界各地陸續(xù)建成，其中比較有代表性的橋梁包括［１］：跨徑逡逑２９８ｍ的鋼桁架拱橋一始建于１９１６年的美國(guó)紐約的獄門(mén)大橋（圖１．２）的建成標(biāo)志著鋼逡逑桁架拱橋開(kāi)始大量建造的開(kāi)始，此后多座鋼桁架拱橋與該橋采用同樣的修建模式；建于逡逑１９３２年的澳大利亞悉尼港大橋（圖１．３），該橋主跨長(zhǎng)達(dá)５０３米，橋?qū)挘矗梗頌槭澜缰�；逡逑建于１９７７年的美�?guó)弗吉尼亞州的新河谷橋（圖１．４），采用耐腐蝕鋼材，節(jié)省了養(yǎng)護(hù)費(fèi)逡逑用和養(yǎng)護(hù)工作量。逡逑—碑逡逑圖１．１美國(guó)圣路易斯Ｅａｄｓ橋邐圖１．２美國(guó)紐約獄門(mén)大橋逡逑－？感Ｉ逡逑圖１．３澳大利亞悉尼港橋邐圖１．４美國(guó)新河谷橋逡逑在國(guó)外，大跨度鋼拱橋的主要發(fā)展形式是鋼桁拱橋，而在我國(guó)，鋼箱形式則較為常逡逑見(jiàn)。鋼箱提籃拱橋是指拱肋采用鋼箱梁形式，拱肋以一定的角度向內(nèi)傾斜，兩側(cè)拱肋通逡逑過(guò)橫撐連接

１．１國(guó)內(nèi)外大跨度鋼拱橋發(fā)展歷程概述逡逑２０世紀(jì)以來(lái)，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步以及橋梁施工工藝的突破，鋼鐵開(kāi)始廣泛的逡逑應(yīng)用于橋梁建設(shè)之中。坐落于美國(guó)圣路易斯的Ｅａｄｓ橋（圖１．１）修建于１８７４年，它是逡逑鋼鐵首次大量應(yīng)用于橋梁建設(shè)中的成果，為（１５３＋１５８＋１５３）邋ｍ鋼桁拱肋橋ｍ。Ｅａｄｓ橋逡逑的成功修建，許多鋼拱橋于世界各地陸續(xù)建成，其中比較有代表性的橋梁包括［１］：跨徑逡逑２９８ｍ的鋼桁架拱橋一始建于１９１６年的美國(guó)紐約的獄門(mén)大橋（圖１．２）的建成標(biāo)志著鋼逡逑桁架拱橋開(kāi)始大量建造的開(kāi)始，此后多座鋼桁架拱橋與該橋采用同樣的修建模式；建于逡逑１９３２年的澳大利亞悉尼港大橋（圖１．３），該橋主跨長(zhǎng)達(dá)５０３米，橋?qū)挘矗梗頌槭澜缰�；逡逑建于１９７７年的美�?guó)弗吉尼亞州的新河谷橋（圖１．４），采用耐腐蝕鋼材，節(jié)省了養(yǎng)護(hù)費(fèi)逡逑用和養(yǎng)護(hù)工作量。逡逑—碑逡逑圖１．１美國(guó)圣路易斯Ｅａｄｓ橋邐圖１．２美國(guó)紐約獄門(mén)大橋逡逑－？感Ｉ逡逑圖１．３澳大利亞悉尼港橋邐圖１．４美國(guó)新河谷橋逡逑在國(guó)外，大跨度鋼拱橋的主要發(fā)展形式是鋼桁拱橋，而在我國(guó)，鋼箱形式則較為常逡逑見(jiàn)。鋼箱提籃拱橋是指拱肋采用鋼箱梁形式，拱肋以一定的角度向內(nèi)傾斜，兩側(cè)拱肋通逡逑過(guò)橫撐連接
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U448.22

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1 劉潔;程思Z，

本文編號(hào)：2625917