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大跨劲性骨架混凝土拱桥外包混凝土浇筑分段研究

作　者: 杨峰
导　师: 张敏
学　校: 重庆交通大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 大跨度拱桥劲性骨架施工法混凝土浇筑分段施工挠度影响线优化
分类号: U445.57
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着大跨度混凝土拱桥的不断发展,越来越多的拱桥采用劲性骨架法施工,而劲性骨架法施工的关键在于劲性骨架外包混凝土浇筑方式与浇筑长度的确定。虽然国内针对每一座劲性骨架混凝土拱桥都开展了外包混凝土浇筑长度的对比分析,但其成果不能很好地指导类似拱桥的施工。为此,本文在总结已有外包混凝土浇筑长度研究成果的基础上,重点开展了以下研究工作：1)以拱圈线形控制为原则,采用数值方法计算劲性骨架控制截面的挠度影响线。采用最小二乘法原理拟合挠度影响线数学表达式。2)采用影响线叠加法处理影响线数学表达式,建立模拟整个劲性骨架外包混凝土浇筑过程的数学模型。3)基于穷举算法理论,采用VB软件编制计算程序,求解满足施工条件的所有可行解,得到八工作面浇筑方案。4)建立万州长江大桥有限元空间模型,开展八工作面混凝土浇筑施工仿真分析,并以该桥实际采用的六工作面浇筑施工进行了比较,验证本文数学模型的正确性。计算结果表明,八工作面浇筑方案能够克服劲性骨架外包混凝土在浇筑过程中出现的拱圈上下变形的问题,拱圈变形均匀,拱圈混凝土应力均能控制在材料容许范围内。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-15
  1.1 劲性骨架混凝土拱桥发展历程  7-10
    1.1.1 国外劲性骨架混凝土拱桥发展概况  7-8
    1.1.2 我国劲性骨架混凝土拱桥发展概况  8-10
  1.2 大跨度劲性骨架混凝土拱桥施工技术概况  10-11
  1.3 劲性骨架外包混凝土浇筑技术研究现状  11-13
  1.4 影响线加载法概述  13
  1.5 本文主要研究内容  13-15
第二章外包混凝土浇筑施工基本理论  15-35
  2.1 外包混凝土施工顺序及分段的基本依据  15-16
  2.2 挠度影响线的计算与拟合  16-25
    2.2.1 背景工程介绍  16
    2.2.2 挠度影响线的计算  16-18
    2.2.3 挠度影响线的拟合  18-25
  2.3 挠度影响线分析理论  25-33
    2.3.1 挠度影响线的积分  26-27
    2.3.2 算例  27-32
    2.3.3 影响线的叠加  32-33
  2.4 本章小结  33-35
第三章分段长度计算方法  35-48
  3.1 穷举算法  35-36
  3.2 以dx相等为原则均衡浇筑的分段长度计算方法  36-40
  3.3 以ds相等为原则均衡浇筑的分段长度计算方法  40-43
  3.4 万州长江大桥实际浇筑方式的数学分析  43-46
  3.10 本章小节  46-48
第四章计算结果及对比  48-79
  4.1 有限元法简介  48-49
  4.2 生死单元在施工阶段仿真计算过程中的运用  49-52
    4.2.1 生死单元技术简介  49
    4.2.2 生死单元技术原理  49-50
    4.2.3 生死单元在施工过程中的运用  50-51
    4.2.4 混凝土凝固过程对施工过程影响  51-52
  4.3 结构离散化  52-56
    4.3.1 杆系结构离散  52-55
    4.3.2 连续板离散  55-56
  4.4 材料参数设定  56-57
  4.5 有限元模型建立与加载  57
  4.6 八段式浇筑计算结果  57-68
    4.6.1 八段式加载挠度计算结果  57-63
    4.6.2 八段式加载应力计算结果  63-68
  4.7 六段式浇筑计算结果  68-77
    4.7.1 六段式加载挠度计算结果  68-72
    4.7.2 六段式加载应力计算结果  72-77
  4.8 计算结果对比  77-78
    4.8.1 挠度对比  77-78
    4.8.2 应力对比  78
  4.9 本章小结  78-79
第五章结论与展望  79-81
  5.1 结论  79
  5.2 对于研究课题的展望  79-81
致谢  81-82
参考文献  82-84
在学期间发表的论著及取得的科研成果  84

大跨劲性骨架混凝土拱桥外包混凝土浇筑分段研究

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