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钢管混凝土系杆拱桥施工过程关键技术分析研究

张连海  
【摘要】:钢管混凝土拱桥是我国近年来桥梁建筑发展的新技术,具有自重轻、强度高、抗变形能力强等优点。它较好地综合满足了修建桥梁所需要的用料省、安装重量轻、施工简便、承重能力大等诸多要求,是大跨度拱桥的一种比较理想的结构形式。 大跨度钢管混凝土拱桥是一种自架设体系结构,结构的刚度是分阶段逐渐组合而成的,整个施工过程复杂而又漫长,因此施工过程的仿真计算分析及相应施工阶段结构的位移、内力实时监测是十分必要的。本文以苏州市浒墅关镇兴贤大桥施工监控为工程背景,对钢管混凝土系杆拱桥施工过程中的两个关键问题进行了一定的分析与研究,主要内容如下: 系杆拱桥中横梁施工安装过程中,不同的安装顺序对拱肋内力的影响也不同,若顺序选择不当,会造成施工过程中拱肋内力为安装结束状态的数倍。本文提出最优序列矩阵法,同时编制出中横梁安装顺序优化分析程序,并应用于苏州市兴贤大桥横梁安装顺序优化,确保了桥梁施工的安全顺利进行。最优序列矩阵法原理简单、方便实用,在符合或近似符合叠加原理并涉及顺序选择方面的工程问题中,都可以采用该方法进行优化,如:吊杆的张拉顺序、中横梁的安装顺序、桥面板的安装顺序、桥面铺装的施工顺序等,可见,该方法实用性较强,具有广泛的应用前景。 在系杆拱桥吊杆张拉施工过程中,由于不同吊杆存在前后张拉顺序,从而使后批张拉的吊杆对先批张拉的吊杆索力产生影响。若直接按照设计规定的索力进行张拉,则吊杆最终索力不可能满足设计要求。因此,吊杆初始张拉力的确定是系杆拱桥施工过程中的关键问题。而在吊索外增加一定厚度的钢套管保护,则会给施工过程中索力的测量造成一定困难。本文结合具有半刚性吊杆结构的兴贤大桥,对外带钢套管的半刚性吊杆初始张拉力进行了优化分析和计算,并提出一种半刚性吊杆索力测量方法。通过在苏州市兴贤大桥施工监控过程中的应用,证明该测量方法方便、适用,可为同类工程提供一定的借鉴。


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