鋼—混凝土組合梁系桿拱橋施工控制及性能優(yōu)化

發(fā)布時(shí)間：2020-09-18 13:33

　　系桿拱橋?qū)儆诹汗敖M合體系橋梁,在交通工程中有著廣泛應(yīng)用。系桿拱橋施工過(guò)程復(fù)雜,為確保施工階段結(jié)構(gòu)安全和成橋狀態(tài)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目標(biāo),精確而有效的施工控制至關(guān)重要。隨著服役年齡的增長(zhǎng),系桿拱橋?qū)⒚媾R多種病害,有些病害甚至可能引發(fā)連續(xù)倒塌。為降低局部構(gòu)件破壞導(dǎo)致系桿拱橋連續(xù)倒塌的風(fēng)險(xiǎn),有必要在橋梁運(yùn)營(yíng)期間采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。由于材料自身局限,大跨度鋼-混凝土組合梁橋往往存在自重較大、負(fù)彎矩區(qū)混凝土容易開(kāi)裂等問(wèn)題,為解決這類問(wèn)題,需引入高性能材料。本文以新建橋梁巴彥淖爾先鋒橋?yàn)楣こ瘫尘?采用自適應(yīng)控制方法和施工階段仿真分析對(duì)系桿拱橋施工控制展開(kāi)研究,基于橋梁結(jié)構(gòu)冗余度提出運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)建議,并分析了相比于混凝土平板,采用超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)華夫橋面板對(duì)系桿拱橋動(dòng)靜力性能的提升作用。本文的主要內(nèi)容如下:1、利用Midas Civil建立先鋒橋施工階段仿真模型,求得鋼拱肋預(yù)偏量、鋼縱橫梁預(yù)拱度,與吊桿、系桿下料長(zhǎng)度,以指導(dǎo)構(gòu)件加工,采用正裝迭代法確定施工過(guò)程吊桿張拉力,并考慮張拉順序?qū)崿F(xiàn)吊桿張拉方案優(yōu)化,以指導(dǎo)張拉施工,求得各施工階段結(jié)構(gòu)關(guān)鍵位置應(yīng)力與位移,以評(píng)價(jià)施工過(guò)程結(jié)構(gòu)安全。此外,定量分析施工誤差和環(huán)境溫度對(duì)成橋狀態(tài)的影響,確定主要設(shè)計(jì)參數(shù)。2、將施工過(guò)程主要實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與施工仿真分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,兩者吻合較好,且成橋狀態(tài)基本滿足設(shè)計(jì)要求,表明施工控制精確有效。3、以先鋒橋?yàn)槔?采用確定性準(zhǔn)則與確定性分析方法,分析不同局部破壞模式對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)承載能力與正常使用的影響及冗余度計(jì)算結(jié)果,建議提高養(yǎng)護(hù)水平,加強(qiáng)超載管制,對(duì)吊桿重點(diǎn)養(yǎng)護(hù)。4、結(jié)合先鋒橋,對(duì)比分析橋面板分別采用混凝土平板或華夫板時(shí),鋼-混凝土組合梁系桿拱橋的動(dòng)靜力性能差異。推導(dǎo)了考慮UHPC抗拉強(qiáng)度和雙筋截面的華夫板結(jié)構(gòu)單元矮肋寬翼緣T梁的極限抗彎承載力計(jì)算公式,提出了橋梁結(jié)構(gòu)整體建模時(shí)以等效材料異性板模擬華夫板的簡(jiǎn)化方法。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U448.225
【部分圖文】：

盧浦大橋,系桿拱橋,長(zhǎng)江大橋