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PC斜拉桥主梁线形施工控制研究

作　者: 李广虎
导　师: 刘来君
学　校: 长安大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 斜拉桥 施工控制 主梁线形
分类号: U448.27
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


斜拉桥作为一种高次超静定结构,主梁内力分布的均匀性是评价一座斜拉桥受力情况优劣的重要参考标准。斜拉索的索力对主梁的内力分布起着很重要的影响。因此如何确定合理的成桥索力和施工索力是保证施工过程中的结构安全和成桥后能否达到合理的成桥状态的关键问题。本文以梅溪河斜拉桥为研究背景,对斜拉桥合理成桥状态和施工状态以及具体的施工控制内容和过程等问题做了初步的分析和应用研究。本文首先探讨了评价合理成桥状态和合理施工状态的一些原则性问题,作者认为在截面形式、材料等基本参数已定的情况下,合理成桥状态需要综合考虑主梁和索塔受力、支座反力、索力均匀性等多种因素,最终确定以主梁内力为主要因素,同时兼顾其它因素的原则来确定斜拉索索力、预应力布置等重要内容,使桥梁结构成桥后能满足合理成桥状态的相关要求。基于已确定的合理成桥状态,通过模拟施工工序反复正装倒拆求得合理的施工状态,一般而言,检验施工状态的合理性是在保证成桥后能达到设计的合理成桥状态外,主要需满足两个方面的内容,即施工过程中的结构安全性和具体施工时的方便性。其次对目前斜拉桥的合理成桥状态和合理施工状态的计算方法,以及各种方法的优点和局限性做了比较详细的论述和分析。在前面理论分析的基础上,结合梅溪河大桥的工程实例,得出了大桥的合理成桥状态和合理施工状态的主要控制参数。然后使用桥梁博士(Dbridge)结构计算软件来模拟已定的梅溪河大桥施工工序建立控制模型。通过施工早期的实测进行参数误差分析并调整,使计算模型输出数据与结构实际反应相吻合。基于模型计算和实测分析了几种参数误差对桥梁结构反应的影响程度。最后结合大桥的实际情况,提出了梅溪河大桥施工控制的具体方案,主要包括施工控制流程和施工监测的内容和控制精度等。实测结果表明,目前的桥梁结构线形和内力控制结果良好。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章 绪论  11-29
  1.1 斜拉桥的发展概况  11-12
  1.2 斜拉桥的结构特点  12-13
  1.3 合理成桥索力优化方法和施工控制的研究现状  13-15
    1.3.1 成桥索力优化研究现状  13-14
    1.3.2 施工控制的研究现状  14-15
  1.4 斜拉桥的发展趋势  15-16
  1.5 施工控制方法现状  16-27
    1.5.1 斜拉桥施工控制方法简介  16-22
    1.5.2 斜拉桥施工控制目标  22-27
  1.6 问题的提出  27-28
  1.7 本文的主要工作  28-29
第二章 PC斜拉桥合理成桥状态的确定  29-37
  2.1 合理成桥状态确定原则的探讨  29
  2.2 索力优化概述  29-30
  2.3 成桥索力的优化方法  30-33
    2.3.1 指定受力状态的索力优化法  30-32
    2.3.2 索力的有约束优化法  32-33
  2.4 成桥状态的调整方法  33-34
    2.4.1 控制方程  33
    2.4.2 最小二乘法  33
    2.4.3 加权系数ρ的取用  33-34
  2.5 确定合理成桥状态的分步算法  34-36
    2.5.1 主梁截面上下缘应力控制说明  34
    2.5.2 拉应力控制和弯矩可行域  34-35
    2.5.3 预应力配制  35
    2.5.4 合理成桥状态的确定步骤  35-36
  2.6 小结  36-37
第三章 合理施工状态的确定  37-43
  3.1 合理施工状态的原则探讨  37
  3.2 确定合理施工状态的计算方法  37-38
  3.3 前支点挂篮逐段现浇方法中间索力的确定  38-40
    3.3.1 挂篮构造  38
    3.3.2 挂篮受力分析  38-39
    3.3.3 中间索力的确定  39-40
  3.4 立模标高的确定  40
  3.5 节段累计挠度H1的计算原理  40-41
  3.6 主要设计参数  41-42
  3.7 小结  42-43
第四章 计算实例  43-80
  4.1 工程背景概述  43-44
    4.1.1 主梁工程概况  43-44
    4.1.2 主塔工程概况  44
    4.1.3 斜拉索工程概况  44
  4.2 主桥监控概述  44-50
    4.2.1 主桥监控的技术依据  44-45
    4.2.2 主桥监控目的  45
    4.2.3 主桥监控方法  45-46
    4.2.4 主桥监控内容  46-47
    4.2.5 主桥监控实施  47-50
  4.3 梅溪河大桥主桥线形监控  50-74
    4.3.1 主梁理论线形计算  50-55
    4.3.2 主梁线形监控方法  55-63
    4.3.4 线形监控结果  63-74
  4.4 主桥预应力损失检测  74-78
    4.4.1 测试目的  74
    4.4.2 测试依据  74-75
    4.4.3 测试方法  75-76
    4.4.4 测试对象  76
    4.4.5 预应力损失计算  76-78
    4.4.6 结果分析  78
  4.5 小结  78-80
结论与展望  80-82
  结论  80-81
  展望  81-82
参考文献  82-85
致谢  85

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 各种桥梁 > 桥梁：按结构分 > 斜拉桥
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