葫芦山湾跨海大桥主桥施工仿真分析和施工控制的研究

【摘要】：飞鸟式中承式提篮拱桥施工工艺复杂,施工仿真分析和施工控制的研究日显重要。国内关于钢管混凝土拱肋的飞鸟式提篮拱桥的研究较多,而使用钢箱单拱作为承重构件时,关于拱肋稳定性、施工吊杆张拉力的确定和参数识别与预测等问题的深入研究和推广应用比较少。 本文采用桥梁博士建立桥梁结构的平面有限元模型,分析整个施工过程。对结构在各施工阶段下的应力、变形进行复核。使用MIDAS建立结构空间有限元模型进行同步复核。通过比较多种确定成桥吊杆索力的理论和方法,最终采用刚性支承连续梁法,确定吊杆成桥索力；结合桥梁现场实际施工情况,对吊杆安装、张拉方案进行优化、比选,采用影响矩阵法确定各吊杆施工安装索力；基于弦振动原理,采用频率法测定各吊杆索力,同时在指定吊杆上安装穿心式压力传感器,复核测量吊杆索力；基于最小二乘法原理进行参数识别,进行参数敏感度分析和参数偏差修正。 综合平面有限元模型和空间有限元模型计算结果,并结合现场实际施工条件,确定吊杆安装、张拉方案；严格按照吊杆施工指令,对整个吊杆安装,索力张拉过程进行监控,并且对主梁和拱肋的各控制断面的应变和位移进行监测。主梁和拱肋的成桥线形满足设计要求,达到全面有效的施工监控,从而保证拱桥施工的安全,而且得到大量很有价值理论数据和实测数据,为深度分析和研究提供了有利条件,在相似的桥梁施工控制研究方面具有参考价值。