康巴什大橋施工控制與成橋穩(wěn)定性分析.pdf

1、斜拉橋在20世紀(jì)90年代得到了快速發(fā)展，而其中混合梁斜拉橋以其獨特的優(yōu)勢常常被設(shè)計者選用。結(jié)構(gòu)最終須達(dá)到設(shè)計要求的內(nèi)力和線形狀態(tài)，但是斜拉橋超靜定次數(shù)較高、空間效應(yīng)明顯、受施工過程的影響較大，因此施工控制是一項重要工作。同時，斜拉橋運營階段主塔、主梁承受巨大軸力和彎矩作用，為確保結(jié)構(gòu)安全，其穩(wěn)定性問題也不容忽視?？蛋褪泊髽驗榛旌狭盒崩瓨?175m+450m+175m)，其內(nèi)傾式鋼塔造成了邊跨索力與中跨索力偏差較大，因此本橋結(jié)構(gòu)受力與常規(guī)

2、斜拉橋有明顯不同。因此本文針對該橋施工控制中的關(guān)鍵問題，以及成橋階段的整體和局部穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，主要工作如下:
　　(1)在歸納分析斜拉橋合理成橋狀態(tài)計算理論的基礎(chǔ)上，確定了康巴什大橋合理成橋狀態(tài)的求解方法。采用以彎曲能量最小為目標(biāo)，以主梁、主塔位移最小為約束條件，運用影響矩陣法得到該橋的合理成橋狀態(tài)。
　　(2)結(jié)合康巴什大橋的結(jié)構(gòu)和施工特點，提出了該橋的施工監(jiān)控系統(tǒng)和控制原則。建立了較精確的數(shù)值分析模型，并將理論值與實

3、測值進(jìn)行了對比分析。結(jié)構(gòu)最終達(dá)到了設(shè)計的目標(biāo)成橋狀態(tài)，反映了康巴什大橋施工控制效果良好。
　　(3)建立了用于康巴什大橋整體穩(wěn)定分析的模型，求解了六種不同工況（恒載+全橋滿布活載、恒載+全橋半跨布活載、恒載+中跨布活載、恒載+中跨半跨布活載、恒載+風(fēng)荷載以及恒載+全橋滿布活載+風(fēng)荷載）的彈性屈曲系數(shù)和第二類穩(wěn)定的極限承載力;采用兩種常用理論方法求解了鋼主梁理論屈曲系數(shù)并進(jìn)行對比;并對以邊緣屈服準(zhǔn)則和第一根拉索斷裂的兩種極限狀態(tài)進(jìn)行

4、了分析。結(jié)果表明:康巴什大橋整體穩(wěn)定性滿足要求。
　　(4)根據(jù)整體穩(wěn)定分析結(jié)果，對兩個可能先發(fā)生局部失穩(wěn)的薄弱鋼梁段（跨中和近塔處無索區(qū)段）進(jìn)行了局部穩(wěn)定分析。整體穩(wěn)定分析的梁元模型不能反映局部穩(wěn)定性能，采用了殼單元建立了局部穩(wěn)定分析的精細(xì)化模型，考慮到局部模型中邊界條件的影響，采用梁單元作為過渡段。分析表明:加勁肋對腹板約束較弱，鋼主梁的局部失穩(wěn)均發(fā)生在中腹板處;進(jìn)一步分析表明:近塔處鋼主梁的彈性屈曲系數(shù)和第二類穩(wěn)定安全系數(shù)均