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斜拉扣挂钢箱拱桥施工控制及吊装精度影响因素分析

作　者: 骆中林
导　师: 田仲初
学　校: 长沙理工大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 钢箱拱桥 施工控制 温度效应 斜拉扣挂法
分类号: U445.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 112次
引　用: 1次
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内容摘要


近年来,随着我国交通建设事业的发展,钢箱拱桥在我国的建设与发展非常迅速,而对钢箱拱桥的研究则相对滞后于工程实践。目前斜拉扣挂—缆索吊装法是大跨径钢箱拱桥最常用的一种施工方法,且采用这种方法施工的钢箱拱桥向着更大跨径、更大规模的方向发展。因此对钢箱拱桥采用斜拉扣挂法吊装的施工控制及吊装精度影响因素分析,具有重要的理论意义和工程价值。本文针对钢箱拱桥斜拉扣挂法施工的特点,研究钢箱拱桥施工控制的计算方法,分析各种因素对吊装精度的影响,其主要内容如下:1、阐述各种吊装计算理论的优缺点,在已有研究成果的基础上,研究有限元法的求解思路和计算步骤,并以长沙浏阳河大桥为工程背景,计算浏阳河大桥吊装过程中的扣索索力和节段预抬量,解决浏阳河大桥施工过程中的关键问题,验证有限元法的可靠性与实用性,为钢箱拱桥施工控制计算方法提供科学依据。2、为了确保吊装过程中的内力状态安全和拱肋线形良好,分析了各种因素对吊装精度的影响,并提出了一些相应的应对措施。3、为了进一步分析设计参数误差对吊装精度的影响,选取了扣索垂度效应和温度效应进行探讨,并将理论分析结果与实测结果作对比,得出了一些有意义的结论,准确预测了吊装过程中节段标高,为浏阳河大桥的顺利合龙提供了安全有效的保证,成功解决了浏阳河大桥高精度合龙的难题。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章 绪论  11-20
  1.1 国内外大跨度钢拱桥发展概述  11-12
  1.2 钢箱拱桥施工方法及监控要点简介  12-16
    1.2.1 有支架法施工  12-13
    1.2.2 悬臂拼装法施工  13
    1.2.3 转体法施工  13-15
    1.2.4 缆索吊装法施工  15-16
  1.3 斜拉扣挂—缆索吊装法施工概述与关键问题  16-18
    1.3.1 斜拉扣挂—缆索吊装法施工概述  16-17
    1.3.2 斜拉扣挂—缆索吊装法施工的关键问题  17-18
  1.4 工程背景及问题的提出  18-19
    1.4.1 工程背景  18
    1.4.2 问题的提出  18-19
  1.5 本文的主要工作  19-20
第二章 斜拉扣挂法施工吊装计算理论  20-33
  2.1 引言  20
  2.2 求解扣索索力的几种常用方法简介  20-23
    2.2.1 零弯矩法  20-21
    2.2.2 定长扣索法  21-22
    2.2.3 零位移法  22-23
  2.3 弹性－刚性支撑法  23-32
    2.3.1 解析法  23-30
    2.3.2 有限元法  30-32
  2.4 本章小结  32-33
第三章 钢箱拱桥吊装过程的有限元分析  33-49
  3.1 钢箱拱桥施工过程模拟分析方法概述  33-35
    3.1.1 正装计算法  33-34
    3.1.2 倒装计算法  34-35
    3.1.3 无应力状态法  35
  3.2 浏阳河大桥分析方法比选  35-36
  3.3 单元类型的简介  36-38
    3.3.1 空间梁单元切线刚度矩阵  36-37
    3.3.2 空间杆单元切线刚度矩阵  37-38
  3.4 浏阳河大桥工程概况  38-39
  3.5 浏阳河大桥节段吊装施工工艺  39-40
    3.5.1 钢箱拱肋安装程序  39-40
    3.5.2 钢箱拱肋安装顺序图  40
  3.6 施工过程仿真分析模型  40-42
    3.6.1 空间有限元模型模拟  40-41
    3.6.2 施工过程计算分析  41-42
  3.7 计算结果分析  42-48
  3.8 本章小结  48-49
第四章 吊装精度影响因素分析  49-79
  4.1 引言  49
  4.2 设计参数误差  49-51
  4.3 施工误差  51
  4.4 测量误差  51
  4.5 结构分析模型误差  51-52
  4.6 扣索垂度效应分析  52-63
    4.6.1 等效弹性模量的基本公式  52-55
    4.6.2 钢绞线扣索的模拟  55-56
    4.6.3 垂度效应影响计算分析  56-63
  4.7 温度效应分析  63-77
    4.7.1 温度效应的分类  63-64
    4.7.2 均匀温差效应计算理论  64-71
      4.7.2.1 基本假设及模型确定  64-65
      4.7.2.2 不考虑温度效应的扣索索力和预抬量计算  65-67
      4.7.2.3 考虑温度效应和二阶效应的扣索索力和预抬量计算  67-69
      4.7.2.4 工程算例分析  69-71
    4.7.3 均匀温差效应有限元计算分析  71-77
  4.8 本章小结  77-79
第五章 结论与展望  79-81
  5.1 结论  79-80
  5.2 展望  80-81
参考文献  81-85
致谢  85-86
附录 A  86

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 桥梁施工 > 施工技术
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