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单索面双层斜拉桥施工控制研究

作　者: 王智龙
导　师: 张雪松
学　校: 重庆交通大学
专　业: 桥梁与隧道工程
关键词: 单索面双层斜拉桥施工控制施工仿真分析误差分析
分类号: U445.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

斜拉桥以其优越的跨越能力,合理的受力体系以及新颖的结构形式,已经成为现代桥梁工程中最具有竞争力的桥型之一。随着斜拉桥建设规模的增大以及结构形式的新颖化,给设计和施工带来了许多新的课题,目前斜拉桥施工控制已经成为广大学者和桥梁工程师们共同关注和研究的课题。斜拉桥施工控制的基础是施工仿真分析,通过仿真分析确定合理的施工状态,主要是斜拉索的初张力和预拱度,指导实际的施工使斜拉桥成桥时能够满足设计期望,并保证施工过程中的结构安全。本文首先概述了斜拉桥的发展概况,介绍了国内外斜拉桥施工控制的现状,接着详述了斜拉桥施工控制内容、方法、原则以及影响斜拉桥施工控制的各项因素,分析了斜拉桥施工仿真分析理论,以及合理成桥状态和施工状态的确定方法,并详细介绍了确定合理施工状态的正装迭代法。然后以绵阳会客厅一号桥主桥斜拉桥为背景,建立有限元模型,模拟分析施工全过程,以设计成桥索力为合理成桥状态通过正装迭代法确定合理施工状态,并对成桥状态结果、每一施工阶段主梁结构应力、变形进行分析,对主梁施工过程中最大悬臂状态稳定性进行了分析。结合一号桥双层桥面特点,分析了人行桥索力的张拉对车行桥的影响。总结了施工控制中误差产生的原因,对施工控制中梁段重量误差对主梁的影响进行了详细分析。最后对主塔施工过程中的监测工作做了详细介绍,并列举了部分测试成果,还对钢塔柱吊装过程中的重要设施-钢塔柱吊装塔架进行了有限元分析。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-14
  1.1 斜拉桥的发展概况  7-9
    1.1.1 斜拉桥在国内外的发展  7-9
    1.1.2 斜拉桥的发展趋势  9
  1.2 斜拉桥的分类与特点  9-11
  1.3 斜拉桥施工控制的研究现状  11-12
  1.4 本文主要研究内容  12-14
第二章斜拉桥施工控制理论与施工仿真分析  14-31
  2.1 斜拉桥施工控制理论  14-19
    2.1.1 斜拉桥施工控制的目的  14
    2.1.2 斜拉桥施工控制的一般原则  14-15
    2.1.3 斜拉桥施工控制的内容  15-16
    2.1.4 斜拉桥施工控制的方法  16-19
  2.2 施工仿真分析的主要内容  19-21
  2.3 合理成桥状态的确定  21-23
    2.3.1 斜拉桥成桥受力状态的确定原则  21-22
    2.3.2 斜拉桥成桥受力状态的确定方法  22-23
  2.4 合理施工状态的确定  23-30
    2.4.1 合理施工索力的计算方法  24-29
    2.4.3 立模标高的确定  29-30
  2.5 本章小结  30-31
第三章绵阳会客厅一号桥施工过程仿真分析  31-60
  3.1 工程概况  31-35
    3.1.1 总体布置  31
    3.1.2 构造设计  31-35
  3.2 全桥结构的构件模拟  35-39
    3.2.1 主梁的模拟  35-36
    3.2.2 拉索的模拟  36-37
    3.2.3 索塔的模拟  37
    3.2.4 预应力筋的模拟  37-38
    3.2.5 混凝土的收缩、徐变的模拟  38
    3.2.6 施工荷载的模拟  38-39
    3.2.7 边界条件的模拟  39
  3.3 有限元分析模型的建立  39-43
    3.3.1 模型主要计算参数  39-40
    3.3.2 施工阶段的划分  40-41
    3.3.3 边界条件的处理  41-43
  3.4 施工阶段仿真结果分析  43-55
    3.4.1 施工初始索力与合理成桥索力  43-46
    3.4.2 合理成桥状态下主梁内力与应力结果分析  46-50
    3.4.3 施工阶段主梁上下缘应力  50-52
    3.4.4 主梁挠度及预拱度  52-54
    3.4.5 施工阶段主塔偏移  54-55
  3.5 人行桥对车行桥的影响分析  55-58
    3.5.1 人行桥对车行桥索力的影响  55-57
    3.5.2 人行桥对主塔位移的影响  57-58
  3.6 稳定性分析  58-59
  3.7 本章小结  59-60
第四章施工控制误差分析  60-69
  4.1 概述  60
  4.2 结构状态偏差的产生的原因  60-63
    4.2.1 结构设计参数误差  60-61
    4.2.2 施工测试误差  61
    4.2.3 周围环境影响  61-62
    4.2.4 结构模型简化和计算误差  62-63
  4.3 绵阳会客厅一号桥的误差影响分析  63-68
    4.3.1 梁段自重误差对结构影响分析  63-67
    4.3.2 温度作用对结构影响分析  67-68
  4.4 本章小结  68-69
第五章绵阳会客厅一号桥主塔施工控制的实施  69-86
  5.1 一号桥主塔特点及施工方法  69-70
    5.1.1 主塔特点  69
    5.1.2 施工方法  69-70
  5.2 一号桥主塔施工监测  70-73
    5.2.1 主塔控制精度和总体要求  70
    5.2.2 主塔施工中的应力测试  70-72
    5.2.3 主塔施工中的偏位控制  72-73
  5.3 一号桥主塔钢塔柱吊装塔架模拟分析  73-78
    5.3.1 门型吊装塔架简介  73-74
    5.3.2 有限元模型的建立  74-76
    5.3.3 有限元分析结果  76-78
  5.4 一号桥主塔施工过程中测试成果  78-85
    5.4.1 主塔施工中应力测试成果  80-82
    5.4.2 主塔施工中偏位测试成果  82-85
  5.5 本章小结  85-86
第六章结论与展望  86-88
  6.1 结论  86-87
  6.2 展望  87-88
致谢  88-89
参考文献  89-91
在学期间发表的论著及取得的科研成果  91

单索面双层斜拉桥施工控制研究

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