懸臂澆筑法是國外大跨度混凝土拱橋常見的施工方法,近年來國內(nèi)采用該方法建成了5座混凝土拱橋,在建之中的有4座。隨著懸澆混凝土拱橋施工工藝以及結(jié)構(gòu)分析理論的不斷成熟,采用懸臂澆筑法建造大跨度混凝土拱橋是必然趨勢。懸臂澆筑施工混凝土拱圈時,扣索力對拱圈的應(yīng)力和線形敏感性較大,由于混凝土抗拉能力低,只能通過張拉或調(diào)整扣索力來控制。為此,本文圍繞懸澆混凝土拱橋拱圈應(yīng)力控制技術(shù),以在建的夜郎湖特大橋為研究對象,開展如下研究工作:(1)針對“改進(jìn)的應(yīng)力平衡法”以混凝土容許拉、壓應(yīng)力作為應(yīng)力控制限值導(dǎo)致公式復(fù)雜、計算量大的不足,提出僅以容許拉應(yīng)力作為應(yīng)力控制限值,開展索力可行域算法理論公式的推導(dǎo),提出“帶有預(yù)測機(jī)制的索力可行域改進(jìn)算法”。(2)圍繞拱圈節(jié)段一組扣索對應(yīng)一個控制截面僅保證多數(shù)截面應(yīng)力得到控制,其余截面應(yīng)力仍存在超限的問題,提出用多個截面控制的思路。為降低應(yīng)力影響矩陣規(guī)模,研究在應(yīng)力敏感區(qū)域選取主控制截面與附加控制截面作為應(yīng)力約束條件的“雙控制截面法”。(3)針對懸臂澆筑階段混凝土拱圈截面抵抗拉應(yīng)力能力不同的特點,提出將“帶有預(yù)測機(jī)制的索力可行域改進(jìn)算法”與“雙控制截面法”相結(jié)合進(jìn)行懸臂澆筑階段扣索張拉方式的判斷,開展懸澆階段對混凝土拱圈截面應(yīng)力的影響研究。(4)將“帶有預(yù)測機(jī)制的索力行域改進(jìn)算法”與“雙控制截面法”推廣到勁性骨架外包混凝土澆筑階段混凝土拱圈截面應(yīng)力控制中,開展外包混凝土澆筑對懸澆段拱圈截面以及外包混凝土自身截面應(yīng)力的影響研究。
【學(xué)位單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U445.4
【部分圖文】：

1966 年修建的豐沙縣永定河 7 號橋，如圖 1- 5 所示，主跨 150m 的中承式鋼筋混凝土空腹式肋拱橋是當(dāng)時國內(nèi)最大跨度的鋼筋混凝土拱橋。20 世紀(jì) 60年代中至 70 年代，江蘇無錫建橋職工首創(chuàng)了雙曲拱橋，這種拱橋結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了預(yù)制裝配的優(yōu)點，不用拱架施工，用鋼量少，起重設(shè)備少，吊裝重量輕，施工進(jìn)度快，采取“化整為零、集零為整”的施工方法，適應(yīng)了無支架吊裝施工且無須大型起吊機(jī)具的要求，因而得到飛速發(fā)展。據(jù) 1979 年末統(tǒng)計，僅公路上建設(shè)的雙曲拱橋總共有 4000 多座，總長約 50 萬 m[7]。其中 1968 年建成的跨度 150m 的河南嵩縣前河大橋，1972 年建成的跨度 153m 的湖南長沙湘江大橋，如圖 1- 6 所示，成為我國當(dāng)時最大跨度的雙曲拱橋。雙曲拱橋的主要缺點是拱圈化整為零造成的結(jié)構(gòu)整體性差，使用過程中拱波在荷載作用下產(chǎn)生的水平推力，導(dǎo)致拱波自身及鋼筋混凝土橫系梁的開裂。目前，此種橋型已不再建造。20 世紀(jì) 70 年代末期至80 年代，隨著國內(nèi)鋼材數(shù)量的增加和施工機(jī)械化水平的提高，逐漸采用無支架纜索吊裝法、鋼拱架法建造鋼筋混凝土拱橋，期間先后建成了多座大跨徑鋼筋混凝土箱形拱橋。1979 年修建的 150m 宜賓馬鳴溪就是采用纜索吊裝懸臂拼裝法施工

1966 年修建的豐沙縣永定河 7 號橋，如圖 1- 5 所示，主跨 150m 的中承式鋼筋混凝土空腹式肋拱橋是當(dāng)時國內(nèi)最大跨度的鋼筋混凝土拱橋。20 世紀(jì) 60年代中至 70 年代，江蘇無錫建橋職工首創(chuàng)了雙曲拱橋，這種拱橋結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了預(yù)制裝配的優(yōu)點，不用拱架施工，用鋼量少，起重設(shè)備少，吊裝重量輕，施工進(jìn)度快，采取“化整為零、集零為整”的施工方法，適應(yīng)了無支架吊裝施工且無須大型起吊機(jī)具的要求，因而得到飛速發(fā)展。據(jù) 1979 年末統(tǒng)計，僅公路上建設(shè)的雙曲拱橋總共有 4000 多座，總長約 50 萬 m[7]。其中 1968 年建成的跨度 150m 的河南嵩縣前河大橋，1972 年建成的跨度 153m 的湖南長沙湘江大橋，如圖 1- 6 所示，成為我國當(dāng)時最大跨度的雙曲拱橋。雙曲拱橋的主要缺點是拱圈化整為零造成的結(jié)構(gòu)整體性差，使用過程中拱波在荷載作用下產(chǎn)生的水平推力，導(dǎo)致拱波自身及鋼筋混凝土橫系梁的開裂。目前，此種橋型已不再建造。20 世紀(jì) 70 年代末期至80 年代，隨著國內(nèi)鋼材數(shù)量的增加和施工機(jī)械化水平的提高，逐漸采用無支架纜索吊裝法、鋼拱架法建造鋼筋混凝土拱橋，期間先后建成了多座大跨徑鋼筋混凝土箱形拱橋。1979 年修建的 150m 宜賓馬鳴溪就是采用纜索吊裝懸臂拼裝法施工

圖 1- 7 重慶涪陵烏江大橋 圖 1- 8 重慶萬縣長江大橋表 1. 2 國內(nèi)建造的大跨徑混凝土拱橋一覽表橋名 建成年份 跨徑（m) 矢高（m） 主拱圈構(gòu)造 施工方法滬昆高鐵北盤江大橋 2016 445 100 單箱三室 勁性骨架法重慶萬州長江大橋 1997 420 84 單箱三室 勁性骨架法云桂鐵路南盤江大橋 2016 416 99 單箱三室 勁性骨架法四川廣元嘉陵江大橋 2012 350 83.3 單箱雙室 勁性骨架法云南瀾滄江大橋 2017 342 82.416 單箱單室 勁性骨架法貴州江界河大橋 1995 330 55 單箱三室 懸臂安裝法廣西邕寧邕江大橋 1996 312 52 單箱單室 勁性骨架法湖南猛洞河大橋 2013 252.1 45.847 單箱三室 勁性骨架法四川宜賓小南門大橋 1990 240 48 單箱單室 型鋼骨架法河南許溝大橋 2001 220 40 單箱三室 支架現(xiàn)澆法福建寧德天池大橋 2008 205 51.23 單箱三室 纜索吊裝法重慶涪陵烏江大橋 1988 200 50 單箱三室 轉(zhuǎn)體施工法四川攀枝花鱤魚大橋 2015 200 28.57 單箱雙室 懸臂澆筑法浙江淳安威坪大橋 2001 198 33 單箱單室 勁性骨架法貴州六圭河大橋 2004 195 39.39 單箱三室 纜索吊裝法
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本文編號：2847047