【摘要】：本文以105國(guó)道某大跨鋼管混凝土系桿拱橋監(jiān)控項(xiàng)目為工程背景,針對(duì)施工監(jiān)控中出現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題:吊桿索力的精確測(cè)量、施工階段索力優(yōu)化及調(diào)整、索梁錨固體結(jié)構(gòu)安全性能進(jìn)行研究。在分析系桿拱橋國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究資料的基礎(chǔ)上,通過(guò)建立全橋MIDAS有限元分析模型和索梁錨固體ABAQUS局部分析模型,對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行計(jì)算分析。分析研究?jī)?nèi)容如下:1.對(duì)本文所依托的施工監(jiān)控項(xiàng)目的工程背景進(jìn)行簡(jiǎn)要敘述,提出本文分析研究的關(guān)鍵課題。2.介紹振動(dòng)頻率法測(cè)試索力的理論基礎(chǔ),并結(jié)合MATLAB軟件進(jìn)行數(shù)值分析,推導(dǎo)出相應(yīng)的吊桿索力測(cè)試實(shí)用計(jì)算公式。運(yùn)用能量法基本原理,推導(dǎo)出復(fù)合邊界條件下吊桿拉索索力實(shí)用計(jì)算公式。引入壓桿屈曲函數(shù)并結(jié)合能量法推導(dǎo)出能夠適用于系桿拱橋短索的索力實(shí)用計(jì)算公式。3.對(duì)影響吊桿索力測(cè)試精度的因素進(jìn)行分析和修正,并識(shí)別出適用于本項(xiàng)目系桿拱橋吊桿的索力實(shí)用計(jì)算公式。將識(shí)別出各參數(shù)的索力實(shí)用計(jì)算公式應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)索力測(cè)試中,對(duì)比結(jié)果表明修正后的索力實(shí)用計(jì)算公式具有較好的精度。4.討論了影響矩陣法調(diào)索原理,提出設(shè)置吊桿初拉力的必要性,具體給出了運(yùn)用影響矩陣法通過(guò)兩次張拉達(dá)到合理成橋狀態(tài)的張拉方案。在二次調(diào)索過(guò)程中,進(jìn)一步提出了小范圍的調(diào)索方式,并分析給出了具體的張拉順序和張拉力。通過(guò)與原方案多方面的對(duì)比,得出了采用小范圍調(diào)索方式更為合理的結(jié)論。5.通過(guò)有限元模擬,分析索梁錨固體結(jié)構(gòu)在最不利荷載作用下各板件的應(yīng)力和變形分布規(guī)律,并對(duì)錨固區(qū)各板件的安全性能進(jìn)行評(píng)價(jià)。分析表明,在最不利荷載作用下,錨固區(qū)各板件的最大應(yīng)力和變形值都在正常工作范圍內(nèi),但吊耳與吊耳加勁板連接處存在較為嚴(yán)重的應(yīng)力集中現(xiàn)象,并且吊耳加勁板的安全系數(shù)偏低,需要在安裝時(shí)注意焊接質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U448.225
【圖文】：

阿瑞凱比克橋

1.1 拱橋的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀拱橋是以承受軸向壓力的拱圈或拱肋作為主要承重構(gòu)件的橋梁。拱橋形態(tài)優(yōu)美，結(jié)構(gòu)輕巧，在豎向荷載作用下，兩端支承處除了有豎向反力外，還產(chǎn)生水平推力。并由于水平推力的作用，拱內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，從而減小了跨中彎矩，使得橋梁主拱截面材料的受壓性能得到充分發(fā)揮，跨越能力也得到增大[1]。在社會(huì)生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)較為落后的古代，拱橋的發(fā)展十分緩慢。由于石塊取材方便、強(qiáng)度和耐久性好，這一時(shí)期的拱橋大都是石拱橋。例如現(xiàn)存最古老的出自于希臘邁錫尼文明的石拱橋－－ 阿瑞凱比克橋 （如圖 1.1 所示），大致修建于公元前1300～公元前1190年之間[2]。該橋長(zhǎng)22m，高4m，跨度約數(shù)米，橋梁上窄下寬，和現(xiàn)代的拱涵較為相似。再比如 2000 年前羅馬人為了構(gòu)建城鎮(zhèn)的供水系統(tǒng)而修建的一系列石拱橋，這其中最著名的是位于法國(guó)南部的加爾橋。加爾橋，高49m、長(zhǎng)269m，位于法國(guó)加爾省，于公元前19～公元前20 年為了修筑長(zhǎng)約50公里的高架渠橫跨加德河而建。加爾橋共三層，中、下層是支撐橋體和通行橋，最上層為封閉水渠，建筑該橋全部使用了就地取材的石灰?guī)r，如圖 1.2 所示。

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文橋中心向兩岸逐漸減小，主橋長(zhǎng) 213.15m，加上兩端的引橋，總長(zhǎng)近 266.5m。整個(gè)橋身都是石體結(jié)構(gòu)，關(guān)鍵部位均有銀錠鐵榫連接，為華北最長(zhǎng)的古代石橋。又如，有著 中國(guó)最美的橋 之稱的五亭橋，如圖 1.6 所示。五亭橋是古代橋梁建筑的杰作，位于國(guó)家 5A 級(jí)景區(qū)－－江蘇省揚(yáng)州市瘦西湖內(nèi)，是揚(yáng)州市的地標(biāo)建筑。五亭橋始建于乾隆二十二年，是仿北京北海的五龍亭和十七孔橋而建的，又名蓮花橋。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 崔鳳坤;朱誼彪;;基于影響矩陣的鋼管混凝土系桿拱橋成橋吊桿內(nèi)力的優(yōu)化[J];中外公路;2015年06期

2 代金鵬;王起才;張戎令;武慶喜;楊陽(yáng);;頻率法測(cè)試系桿拱橋吊桿索力影響因素研究[J];施工技術(shù);2014年17期

3 李杰;陳淮;江瑩瑩;周明坤;;鋼管混凝土系桿拱橋吊桿力計(jì)算及調(diào)索方法研究[J];鐵道建筑;2014年01期

4 徐勇;;拱橋的起源與石拱橋的發(fā)展[J];世界橋梁;2013年03期

5 符強(qiáng);李延強(qiáng);;確定斜拉橋施工索力的正裝倒拆優(yōu)化法[J];石家莊鐵道大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年03期

6 張清華;李喬;;錨箱式索梁錨固結(jié)構(gòu)受力特性研究Ⅱ:傳力機(jī)理[J];土木工程學(xué)報(bào);2012年09期

7 張清華;李喬;;錨箱式索梁錨固結(jié)構(gòu)受力特性研究Ⅰ:理論模型[J];土木工程學(xué)報(bào);2012年07期

8 朱小秀;孫九春;;系桿拱橋吊桿各種張拉索力計(jì)算方法和比較[J];中國(guó)市政工程;2010年03期

9 郭木華;;確定斜拉橋索力調(diào)整的實(shí)用計(jì)算方法[J];公路工程;2010年02期

10 盛興旺;李松報(bào);;確定系桿拱橋吊桿力的剛性連續(xù)梁法算法[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2009年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 高欣;在役鋼管混凝土拱橋吊桿損傷與系統(tǒng)可靠性分析方法[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

2 楊俊;基于影響矩陣的大跨橋梁合理成橋狀態(tài)與施工控制研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王冠男;下承式鋼管混凝土系桿拱橋合理成橋及施工階段索力研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

2 常誠(chéng);平行鋼絞線索的精確量測(cè)分析[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

3 代金鵬;1-128m系桿拱橋成橋及施工階段索力優(yōu)化研究[D];蘭州交通大學(xué);2014年

4 霍明剛;大跨徑下承式鋼管混凝土系桿拱橋吊桿張拉力控制優(yōu)化分析[D];蘭州交通大學(xué);2014年

5 張燕青;確定系桿拱橋合理吊桿索力的方法及其應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2014年

6 陳金巧;系桿拱橋短吊桿空間受力特性與損傷機(jī)理研究[D];重慶交通大學(xué);2013年

7 王少懷;斜拉橋耳板式索梁錨固區(qū)受力分析及安全性評(píng)價(jià)[D];重慶交通大學(xué);2013年

8 黃建初;公軌兩用斜拉橋耳板式索梁錨固結(jié)構(gòu)靜力性能研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2013年

9 趙云鵬;基于頻率法的平行鋼絞線斜拉索索力測(cè)試研究[D];鄭州大學(xué);2013年

10 王鵬亮;吊桿拱橋索力二次調(diào)整幾何求解與優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2748277