鋼管混凝土拱橋施工過(guò)程控制計(jì)算分析研究.pdf

1、鋼管混凝土拱橋在我國(guó)是上世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)的新橋型，是大跨度拱橋的一種比較理想的結(jié)構(gòu)形式。由于鋼管混凝土材料在拱橋上的應(yīng)用，同時(shí)解決了高強(qiáng)度材料應(yīng)用和施工技術(shù)的兩大難題，使拱橋更加輕巧，表現(xiàn)力也更強(qiáng)，并具有材料省、強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、跨越能力強(qiáng)、施工周期短、經(jīng)濟(jì)效益較好等優(yōu)點(diǎn)，給拱橋的發(fā)展注入了新的活力。
　　 纜索吊裝的斜拉-扣掛懸臂法是鋼管混凝土拱橋的一種最常見施工方法，這種方法充分發(fā)揮了其自架設(shè)的特點(diǎn)，特別適合跨越深峽

2、谷或深水地區(qū)，但這種方法由于結(jié)構(gòu)剛度是分階段組合而成，整個(gè)過(guò)程復(fù)雜而漫長(zhǎng)，鋼管拱肋拼裝階段索力計(jì)算分析、啞鈴型鋼管拱肋混凝土灌注順序優(yōu)化和吊桿下料長(zhǎng)度的計(jì)算、索力測(cè)試與調(diào)整技術(shù)是順利實(shí)施施工控制的幾個(gè)關(guān)鍵問題。本文以北深溝特大橋?yàn)橐劳?，跟蹤整個(gè)施工監(jiān)控過(guò)程，論述其施工控制基本程序，并對(duì)斜拉-扣掛懸拼法施工的中承式鋼管混凝土拱橋施工控制的這些關(guān)鍵問題展開深入的研究探討，以期為形成較為系統(tǒng)的鋼管混凝土施工控制理論做出參考。本文研究的主要內(nèi)容

3、和結(jié)論如下:
　　 1、論述北深溝大橋施工控制的程序，包括控制原則和控制內(nèi)容，指出順利實(shí)施施工控制的技術(shù)策略，最后繪出北深溝大橋施工監(jiān)控的流程圖，以期為形成系統(tǒng)的鋼管混凝土拱橋監(jiān)控理論提供借鑒。
　　 2、針對(duì)傳統(tǒng)的拱肋吊裝索力計(jì)算的“零彎矩法”和“零位移法”的缺點(diǎn)，提出未知荷載系數(shù)法，該法利用Midas Civil中固有的未知荷載系數(shù)法的計(jì)算模塊，以合攏后拱肋線形與設(shè)計(jì)線形相差最小為控制目標(biāo)，以各扣點(diǎn)和部分控制點(diǎn)計(jì)算值

4、與設(shè)計(jì)值的差值的平方和最小建立約束控制條件，并考慮拱肋和塔架的應(yīng)力安全，從可行解中尋找一組最優(yōu)索力。把三種方法的計(jì)算結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)測(cè)索力進(jìn)行比較。計(jì)算結(jié)果顯示，未知荷載系數(shù)法的工程精度更高，用其進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工控制，拱肋合攏線形較好。
　　 3、啞鈴型空鋼管拱肋的管內(nèi)混凝土灌注是鋼管混凝土拱橋施工的一個(gè)重要工況，本文利用窮舉法，綜合考慮灌注過(guò)程中關(guān)鍵桿件的應(yīng)力變化和彈性臨界穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)所有可能的灌注順序進(jìn)行計(jì)算、對(duì)比篩選，尋找灌注的

5、最優(yōu)順序。計(jì)算過(guò)程中，泵送的液態(tài)混凝土以單元荷載模擬，達(dá)到強(qiáng)度的混凝土鋼管以組合材料模擬。
　　 4、吊桿作為鋼管混凝土拱橋的一個(gè)主要的受力構(gòu)件，對(duì)成橋線形和影響影響很大，為保證橋面線形、應(yīng)力符合設(shè)計(jì)要求，本文研究了吊桿下料長(zhǎng)度的計(jì)算，吊桿的索力測(cè)試公式的選取，從工程實(shí)際應(yīng)用的角度出發(fā)引入長(zhǎng)細(xì)比和修正計(jì)算長(zhǎng)度兩個(gè)實(shí)用參數(shù)并給出了一般經(jīng)驗(yàn)值。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試條件，提出了一種實(shí)用現(xiàn)場(chǎng)索力計(jì)算與調(diào)整方法，并與理論公式計(jì)算出的比較發(fā)現(xiàn)精度