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《长安大学》 2005年
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索鞍无预偏施工钢混叠合梁悬索桥施工控制技术研究

陈跃  
【摘要】:根据悬索桥的结构特点及发展,目前国内外在悬索桥的施工方法及设计上较多采用的是通过设置主索鞍的预偏量来平衡施工中的中边跨主缆水平力,保证索塔受力安全,施工过程中视索塔的受力及主缆不平衡力的大小向中跨分阶段顶推索鞍。论文针对索鞍无预偏施工悬索桥的特点:从索鞍安装时就将主索鞍与塔柱中心固定不动,施工中通过张拉锚跨索股进行结构受力调整。这种方法在国内悬索桥的施工中未见先例,而钢混叠合梁桥面系统,为国内公路首座钢与混凝土叠合梁悬索桥。本文从悬索桥的施工过程模拟分析入手,建立能够准确描述索鞍无预偏施工钢混叠合梁悬索桥结构的空间计算模型,对索鞍无预偏施工钢混叠合梁悬索桥的施工阶段及成桥状态进行模拟分析,结合云南祥临公路澜沧江索鞍无预偏施工钢混叠合加劲梁悬索桥主梁节段模型风洞试验研究成果,对施工阶段抗风稳定性进行了控制分析,在此基础上对索鞍无预偏施工钢混叠合梁悬索桥的施工控制进行深入研究,特别对影响悬索桥施工控制的因素、误差、参数识别及索鞍无预偏施工悬索桥锚跨索股张拉纠偏索塔施工控制进行了详细分析,探索此类悬索桥施工监测、控制分析方法。归纳起来主要有以下几点: (1)悬索桥结构分析、设计与实际施工情况的差异如何调整,如何分析它们之间的误差、参数识别,影响悬索桥施工控制的因素等。提出分析解决的方法。 (2)建立适合于索鞍无预偏施工悬索桥模拟分析和施工控制的空间计算模型。所建模型能够描述悬索桥各施工阶段的结构形式、工况荷载、边界约束条件,加入实际的计算参数,以准确的计算各施工阶段的内力和变形。 (3)研究有限位移理论和解析理论用于此类悬索桥施工控制计算的应用,在此基础上,提出施工控制计算的新思路。重点研究了主缆的力学特点,结构计算模型的选取修正,包括全桥结构计算模型,索单元的处理,前进、倒装计算,锚跨索股张拉与控制分析,张拉过程的模拟等。 (4)通过与有索鞍预偏施工方法对比,定义了此类施工方法对应的空缆状态及该状态下的空缆线形计算方法。对猫道、主缆索股线形施工控制进行了研究。 (5)结合云南祥临公路澜沧江索鞍无预偏施工钢混叠合加劲梁悬索桥主梁节段模型风洞试验研究结果,重点对实桥位风场特性、结构动力特性、全桥静风稳定性、结构风载内力、成桥状态、施工阶段结构抗风稳定性进行了分析。 (6)研究了此类施工方法下锚跨索股张拉纠偏索塔施工控制,高温下锚跨索股张力合理控制值,锚跨索股张拉时段、张拉量与张力监测。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U445.4

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