上下雙室連續(xù)剛構渡槽菱形掛籃結構分析與優(yōu)化研究.pdf

1、高墩大跨度上下雙室連續(xù)剛構渡槽是一種新型的渡槽結構形式，通過在連續(xù)剛構橋箱梁內設置一道過水隔板，將傳統(tǒng)的單箱單室箱梁改變?yōu)樯舷聝墒蚁淞航Y構，水體從箱梁的上箱室通過，將承載結構與過水槽身有效地結合，實現了“橋槽合一”，為我國首創(chuàng)。
　　由于上下雙室渡槽獨特的結構形式，先前未有懸臂澆筑施工的經驗和與之對應的掛籃結構，而掛籃作為懸臂澆筑施工的主要設備，其強度、剛度和穩(wěn)定性直接關系到作業(yè)人員的安全和工程的質量。因此，對新型渡槽懸臂澆筑施工

2、掛籃的力學性能分析和優(yōu)化研究，可為掛籃的設計和組裝提供技術參考。為此，本文以徐家灣渡槽為工程依托，對所提出新型菱形掛籃結構建立空間有限元模型，分析了其在混凝土澆筑狀態(tài)和空載行走狀態(tài)下的力學性能。最后，提出斜拉組合式輕型菱形掛籃新型結構，對主桁架進行優(yōu)化分析，使其重量降低，優(yōu)化改造后，該組合式掛籃可適用于渡槽更重更長節(jié)段混凝土施工要求。本文主要研究內容包括以下五個方面:
　　(1)對掛籃結構的類型、受力特點以及我國掛籃的設計研究現狀

3、和存在問題進行了總結和歸納，提出了掛籃向設備系列化、設計標準化及結構新型化的方向發(fā)展。
　　(2)針對上下雙室連續(xù)剛構渡槽的施工過程及關鍵技術，詳細介紹了渡槽0＃段掛籃錨固預埋件的設計、菱形掛籃懸臂施工工藝以及合攏段施工要點。
　　(3)分析新型菱形掛籃的結構特點和傳力機理，建立其空間有限元模型，分別就菱形掛籃在混凝土澆筑狀態(tài)和空載行走狀態(tài)下的強度、剛度和穩(wěn)定性進行了分析，得到不同狀態(tài)下掛籃各組成結構的應力、位移變化以及菱形

4、掛籃結構的薄弱部位。
　　(4)結合力學和結構計算基本理論，對菱形掛籃各組成構件的受力模型作出假設，給出各構件強度、剛度和穩(wěn)定性的理論分析方法，理論計算結果與有限元分析結果相近，誤差較小。該理論方法計算簡便，可為掛籃的初步設計提供理論參考。最后對結構分析結果中掛籃強度或剛度不足構件提出改造措施，使掛籃各結構均滿足受力性能的要求。
　　(5)為了加長每節(jié)段澆筑長度，提高施工速度，提出斜拉組合式輕型菱形掛籃結構，通過增加斜拉系統(tǒng)