鄱阳湖二桥空间双索面斜拉桥施工关键技术研究

摘要

斜拉桥由于其受力合理、跨越能力强、造型纤柔优美，这使得其在大跨度桥梁的建设中倍受青睐。近年来，得益于叠合梁独特的结构特性，主梁自重轻、延性高、跨越能力更大，优势明显，这使得叠合梁在斜拉桥中的运用也越来越多。但由于斜拉桥受力复杂，施工工艺难度大，施工过程中影响因素众多，对于斜拉桥施工关键技术的研究就显得尤为重要。本文以鄱阳湖二桥前期合理成桥状态的确定和后期施工过程控制工作中需要重点关注和解决的问题作为研究出发点，采用通用有限元分析软件Midas/Civil作为分析研究的手段，就以下施工关键技术问题进行分析和探讨:
　　(1)斜拉索初张力的确定
　　在斜拉桥合理成桥状态确定之后，依据事先制定的施工工序确定合理施工状态，这里就需要确定一组斜拉桥施工初张力，使得依照这组初张力施工至成桥得到的成桥状态能够很好的逼近目标成桥状态。本文针对拉索初张力的确定提出了两种正装迭代的计算方法，避免了由于对施工过程倒拆所引起的各种不闭合问题，并对所得拉索初张力进行验证，证明了此方法的可行性。
　　(2)钢梁制造线形的确定
　　对于采用悬臂拼装法进行施工的斜拉桥而言，主梁的制造和安装是两个独立的过程。本文基于几何控制理论，在切线初始位移法建立的全桥模型的基础上推导出了钢梁制造线形的计算方法，并对此方法计算得到的制造线形结果进行验证。
　　(3)施工误差对成桥状态的影响
　　斜拉桥施工难度大，工艺复杂，施工过程结构受力复杂，存在多种控制参数对结构状态产生影响。本文以鄱阳湖二桥为依托，分别探讨了各种施工误差的存在对于斜拉桥成桥状态主梁线形、索塔偏位、成桥索力等的影响。分析得出对于斜拉桥成桥状态影响较为敏感的施工误差。并针对这些施工误差提出了一些调整措施。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 斜拉桥的发展概况

1．1．1 斜拉桥的起源与发展

1．1．2 我国斜拉桥的发展与成就

1．2 叠合梁斜拉桥的发展概况

1．3 斜拉桥施工关键技术发展现状

1．4 本文主要研究内容

第二章 斜拉索初张力的确定

2．1 斜拉桥合理成桥状态的确定

2．2 斜拉桥合理施工状态的确定

2．3 确定拉索初张力的正装迭代法

2．3．1 正装迭代法的基本思路

2．3．2 正装迭代法的基本方法

2．4 确定拉索初张力的正装差值法

2．4．1 正装差值法的基本思路

2．4．2 正装差值法的基本方法

2．5 鄱阳湖二桥拉索初张力的求解

2．5．1 工程概况

2．5．2 计算参数及建模

2．5．3 成桥状态的确定

2．5．4 全桥施工工序

2．5．5 拉索初张力的确定

2．6 本章小结

第三章 钢梁制造线形的确定

3．1 钢梁制造线形的计算方法

3．1．1 制造线形的常用计算方法

3．1．2 本文制造线形的计算方法

3．2 钢梁梁段制造尺寸修正

3．2．1 钢梁梁段预伸长修正

3．2．2 钢梁梁段缝宽修正

3．3 鄱阳湖二桥钢梁制造线形求解

3．3．1 钢梁制造预拱度求解

3．3．2 钢梁成桥线形的确定

3．3．3 钢梁制造尺寸修正求解

3．3．4 钢梁制造线形计算结果

3．4 制造线形验证

3．4．1 验证模型建立

3．4．2 验证结果分析

3．5 本章小结

第四章 施工误差对成桥状态的影响研究

4．1 误差的来源和误差效应分析

4．1．1 误差的特性

4．1．2 误差的来源

4．1．3 误差效应分析

4．2 施工误差对成桥状态的影响

4．1．1 误差分析研究内容

4．1．2 主梁自重误差影响

4．1．3 斜拉索索力误差影响

4．1．4 临时荷载误差影响

4．1．5 施工误差对成桥状态的影响分析

4．3 施工误差的调整

4．3 本章小结

5．1 结论

5．2 展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论文和取得的学术成果