【摘要】：橋梁跨徑和跨數(shù)的增加,對(duì)橋梁施工技術(shù)和橋梁施工控制提出更高的要求。纜索吊裝施工法以其特有的在大噸位起吊和水平遠(yuǎn)距離運(yùn)輸方面的優(yōu)勢(shì),在橋梁建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。對(duì)于橫向由多條拱肋組成的多跨連續(xù)拱橋,采用無(wú)中墩支架纜索吊裝施工法,塔架以橋梁全寬布置,采用索鞍橫移的施工方法完成橫向多條拱肋吊裝。在進(jìn)行不同肋吊裝時(shí),受主索、扣索的作用,塔架會(huì)產(chǎn)生偏移,甚至出現(xiàn)較大扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象,施工過(guò)程需進(jìn)行精確控制。本文以重慶一橫線跨御臨河大橋?yàn)楣こ桃劳?借助有限元軟件MSC.marc,采用倒裝分析法對(duì)其施工過(guò)程進(jìn)行仿真模擬分析,研究該工程的施工監(jiān)控技術(shù),對(duì)施工階段進(jìn)行控制。針對(duì)一橫線御臨河大橋的纜索吊裝施工的特點(diǎn),分別選取邊肋和中肋的纜索吊裝過(guò)程進(jìn)行分析,計(jì)算出施工階段主索和扣索索力、拱肋預(yù)抬值、風(fēng)纜拉力以及塔架偏移等主要控制參數(shù),作為現(xiàn)場(chǎng)施工控制的理論依據(jù);分析前后風(fēng)纜拉力和塔架偏移的變化規(guī)律,分析塔架扭轉(zhuǎn)效應(yīng),設(shè)置塔架合理的預(yù)偏量,保障塔架整體穩(wěn)定性;分析合攏段吊裝階段扣索索力和拱肋標(biāo)高在不同溫度下的變化規(guī)律,結(jié)果表明溫度變化對(duì)拱肋標(biāo)高影響明顯,吊裝過(guò)程應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測(cè)溫度變化和拱肋標(biāo)高變化;利用MSC.marc建立塔架計(jì)算模型,選取12個(gè)吊裝工況驗(yàn)算塔架承載力和穩(wěn)定性。經(jīng)試吊過(guò)程、邊肋(D肋)吊裝過(guò)程驗(yàn)證,本文分析結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合較好。因此采用本文的模擬分析方法可以有效運(yùn)用于實(shí)際的施工控制,指導(dǎo)該橋施工過(guò)程,并為類(lèi)似工程的施工監(jiān)控技術(shù)研究提供參考。
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：U445.4
【圖文】：

設(shè)計(jì)人員進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)時(shí)，常常會(huì)選擇拱橋。而多跨連續(xù)拱橋更是因?yàn)槠湫嗡撇ɡ�，外形美�?guī)，受力合理等特點(diǎn)更是深受橋梁工程師們的青睞。并且對(duì)于連續(xù)拱橋這種組合結(jié)構(gòu)體系，其拱腳內(nèi)力可以通過(guò)拱與拱之間的相互作用平衡，最后邊拱傳遞給基礎(chǔ)的水平推力相比大跨度拱橋而已小很多，完美解決了大跨度拱橋拱腳水平推力大的問(wèn)題，對(duì)地基基礎(chǔ)的要求也大大降低了，并且橋梁觀賞性也得到提高。我國(guó)古代修建的修建了非常多的拱橋數(shù)，且很多拱橋保存了上千年，其中最著名的當(dāng)屬隋朝修建的安濟(jì)橋，同時(shí)我國(guó)古代也修建眾多的連續(xù)拱橋，其中北京的盧溝橋，經(jīng)歷了戰(zhàn)火的洗禮，至今還保存完好。盧溝橋全橋由 11 跨連續(xù)石拱組成，氣勢(shì)雄偉；唐朝時(shí)期就修建的蘇州寶帶橋，拱橋橋跨多達(dá) 53 跨，在橋梁建造史上都比較罕見(jiàn)。而隨著我國(guó)橋梁建造技術(shù)的發(fā)展，我們國(guó)家的建設(shè)者們相繼建造了大量多跨連續(xù)拱橋[9]。其中比較著名的有廣州新光大橋[10]，結(jié)構(gòu)形式為三跨連續(xù)中承式剛架拱橋，主跨 428m，是我國(guó)第一座將混凝土三角剛構(gòu)與鋼桁架組合使用的大型橋梁，造型優(yōu)美，其形似大雁，具有較高的美學(xué)觀賞價(jià)值。2004 年杭州市修建的雙層雙主拱的鋼管混凝土組合系桿拱橋--錢(qián)江四橋[11]，整個(gè)橋梁由11 跨連續(xù)拱橋組成，其中兩主跨跨徑 190m，其余 9 跨為小拱。

圖 1.2-2 錢(qián)江四橋1.3 纜索吊裝施工法及其發(fā)展現(xiàn)狀1.3.1 纜索吊裝施工法根據(jù)橋梁的類(lèi)型、施工現(xiàn)場(chǎng)的情況等不同，橋梁的建設(shè)可用多種建設(shè)方法。而當(dāng)橋下通常當(dāng)橋梁跨越河流或者山谷時(shí)，橋下有通航要求或者不方面搭設(shè)支架施工時(shí)，對(duì)于橋梁施工方法的選擇，一般首選纜索吊裝施工法。纜索吊裝施工法在橋梁建設(shè)當(dāng)中屬于比較常見(jiàn)的一種施工方法，它具有垂直起吊能力強(qiáng)，水平運(yùn)輸距離遠(yuǎn)的優(yōu)點(diǎn)，這也是這種施工方法經(jīng)常出現(xiàn)在橋梁建設(shè)中的重要原因。纜索吊裝施工方法，通常是在距離橋梁不遠(yuǎn)的地方修建一個(gè)構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)，在預(yù)制場(chǎng)地將拱肋等構(gòu)件預(yù)制好，再通過(guò)龍門(mén)吊、專(zhuān)用運(yùn)輸車(chē)輛等將拱肋運(yùn)送到纜索吊的起吊點(diǎn)處，然后利用纜索吊裝系統(tǒng)將拱肋吊裝到拼接位置，通過(guò)扣索將拱肋扣掛在扣塔上，并調(diào)整拱肋標(biāo)高，逐節(jié)完成拱肋拼裝。當(dāng)拱肋施工完成后，進(jìn)而開(kāi)始拱上建筑、橋面系等工程的施工，最后完成橋梁建設(shè)。纜索吊裝施工法可以將拼裝

圖 1.3-1 纜索吊裝施工法1.3.2 發(fā)展現(xiàn)狀在全世界范圍內(nèi)，每年都會(huì)興建大量的橋梁，纜索吊裝施工法因?yàn)槭軋?chǎng)地限制小、橋梁構(gòu)件吊裝方便、施工工期短、經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用到許多橋梁的建設(shè)當(dāng)中，纜索吊裝施工技術(shù)也愈發(fā)成熟。早在 1998 年，James M.W. Brown joh等人[12]以新加坡正在運(yùn)營(yíng)的纜車(chē)系統(tǒng)為研究對(duì)象，研究該索道的動(dòng)力學(xué)特性。199年，Xiongjun He 等人[13]在優(yōu)化理論的基礎(chǔ)上提出一種真實(shí)可行的扣索索力調(diào)整辦法。1999 年，D.Bruno 和 A.Leonardi[14]兩位科學(xué)家就在懸鏈線理論基礎(chǔ)上，提出了纜索運(yùn)輸系統(tǒng)的非線性結(jié)構(gòu)模型，先假設(shè)纜索屬于完全非線性結(jié)構(gòu)，繼而對(duì)纜索的非線性特征進(jìn)行分析。2005 年，李春賢[15]以柚子樹(shù)大橋?yàn)槔�，該橋的拱肋吊裝采用纜索吊裝塔架的主索橫移技術(shù)，詳細(xì)介紹了柚子樹(shù)大橋的纜索吊裝布置情況以及施工方案，并詳細(xì)描述了主索橫移的細(xì)節(jié)，具有一定參考價(jià)值。2007 年，廣東的韓江北橋?yàn)槎嗫缥蹇邕B續(xù)拱橋，采用纜索吊裝施工，中墩設(shè)扣塔，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的王曉璐[16]以該橋?yàn)槔�，采用正裝分析法模擬分析纜索吊裝過(guò)程，纜索

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