鋼管混凝土拱橋施工過程控制計算分析研究.pdf

1、鋼管混凝土拱橋在我國是上世紀末發(fā)展起來的新橋型，是大跨度拱橋的一種比較理想的結構形式。由于鋼管混凝土材料在拱橋上的應用，同時解決了高強度材料應用和施工技術的兩大難題，使拱橋更加輕巧，表現(xiàn)力也更強，并具有材料省、強度高、自重輕、抗震性能好、跨越能力強、施工周期短、經(jīng)濟效益較好等優(yōu)點，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)揮了其自架設的特點，特別適合跨越深峽

2、谷或深水地區(qū)，但這種方法由于結構剛度是分階段組合而成，整個過程復雜而漫長，鋼管拱肋拼裝階段索力計算分析、啞鈴型鋼管拱肋混凝土灌注順序優(yōu)化和吊桿下料長度的計算、索力測試與調整技術是順利實施施工控制的幾個關鍵問題。本文以北深溝特大橋為依托，跟蹤整個施工監(jiān)控過程，論述其施工控制基本程序，并對斜拉-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。本文研究的主要內容

3、和結論如下:
　　 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容，指出順利實施施工控制的技術策略，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、針對傳統(tǒng)的拱肋吊裝索力計算的“零彎矩法”和“零位移法”的缺點，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)法的計算模塊，以合攏后拱肋線形與設計線形相差最小為控制目標，以各扣點和部分控制點計算值

4、與設計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力安全，從可行解中尋找一組最優(yōu)索力。把三種方法的計算結果及現(xiàn)場的實測索力進行比較。計算結果顯示，未知荷載系數(shù)法的工程精度更高，用其進行現(xiàn)場施工控制，拱肋合攏線形較好。
　　 3、啞鈴型空鋼管拱肋的管內混凝土灌注是鋼管混凝土拱橋施工的一個重要工況，本文利用窮舉法，綜合考慮灌注過程中關鍵桿件的應力變化和彈性臨界穩(wěn)定系數(shù)，對所有可能的灌注順序進行計算、對比篩選，尋找灌注的

5、最優(yōu)順序。計算過程中，泵送的液態(tài)混凝土以單元荷載模擬，達到強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主要的受力構件，對成橋線形和影響影響很大，為保證橋面線形、應力符合設計要求，本文研究了吊桿下料長度的計算，吊桿的索力測試公式的選取，從工程實際應用的角度出發(fā)引入長細比和修正計算長度兩個實用參數(shù)并給出了一般經(jīng)驗值。根據(jù)現(xiàn)場的測試條件，提出了一種實用現(xiàn)場索力計算與調整方法，并與理論公式計算出的比較發(fā)現(xiàn)精度