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大跨连续刚构桥变形分析及施工控制研究

李贤婧  
【摘要】:随着我国铁路交通事业的蓬勃发展,越来越多的桥梁架设在广泛的铁路线路中。以跨越公路、铁路、海湾、大江河为主的大跨径梁桥被广泛应用。预应力混凝土连续刚构桥是目前桥梁中应用最为广泛的桥型之一。为了不设造价昂贵的河道支架,不中断桥下通航,连续刚构桥上部普遍采用自架设体系的施工方法,对于大跨径连续刚构桥而言,由于自架设体系在施工过程中受多种可控制和非可控制因素影响,施工阶段结构的变形、截面的应力状态是不断变化的,这对施工质量和施工安全是不利的,而且直接影响到成桥线形与成桥的受力状态,因此,对大跨径连续刚构桥进行施工控制显得尤为重要。 本文从连续刚构桥的施工控制研究的全面性考虑,简单介绍了预应力混凝土连续刚构桥的发展情况,国内外施工控制研究的发展及意义。以向莆线新建铁路莆田DK537+347.33特大桥自架设体系悬臂现浇施工监控的工程实例详细的阐述了连续刚构桥施工控制的一般理论和方法。从研究的深度考虑,以理论计算为基础,利用连续刚构梁桥悬臂施工控制系统,分析了影响连续刚构桥施工变形控制的混凝土的容重、弹性模量、收缩徐变、温度影响及预应力等影响因素,重点分析了预应力钢束张拉控制力大小及弯起预应力钢束的位置变化对桥梁线形影响,并在施工模拟计算过程中对这些因素相关的设计参数进行调整;确定了悬臂施工过程中线性控制的方法及实施方案,准确的为各施工阶段进行预拱度设置。运用大型有限元软件Midas-Civil,参照设计图纸和实际施工情况考虑一些主要影响因素,对悬臂浇筑施工过程进行计算机仿真计算并与现场实际施工情况相结合使桥梁顺利合拢。 施工控制不仅是建设工程中的安全保障,也是桥梁运营中安全性和耐久性的综合监测系统。本文密切联系工程实例,紧密结合现代桥梁施工技术的发展方向,较为全面的将大跨度连续刚构桥的线形控制进行剖析。虽然我国的桥梁施工控制理论水平在仅仅20年里有质的飞跃,施工控制设备也越来越先进,研究人才储备丰富,但我国的桥梁施工控制实际成绩仍然有待提高。本文的研究结果可为同类桥梁结构施工控制提供参考。


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