钢筋混凝土拱桥主拱圈悬臂浇筑施工技术研究

摘要

采用挂蓝悬臂浇筑法施工的钢筋混凝土拱桥主拱圈截面一次成形，无需分段分环，从而有效避免了预制拱肋间现浇接缝质量差引起的结构整体性弱的问题。在施工阶段具有良好的抗风性和稳定性，在运营阶段养护费用低，耐久性与整体性好。国外在20世纪60年代起就开始采用悬臂浇筑法建造大跨度钢筋混凝土拱桥，但国内对该施工方法的研究和实践都处于起步阶段。本文以木蓬特大桥为工程依托，对钢筋混凝土拱桥主拱圈悬臂浇筑施工技术进行研究。
　　 本文主要内容如下:
　　 1)概述大跨径拱桥主要施工方法，并探讨各方法的利弊，以及挂篮悬臂浇筑法的优势和发展前景。
　　 2)总结现有扣索索力的计算方法，并详细介绍ANSYS中优化模块中的零阶方法和一阶方法。
　　 3)介绍拱桥悬臂浇筑挂篮和扣塔的设计思路，并计算验证挂篮和扣塔设计的强度、刚度、稳定。
　　 4)基于ANSYS的APDL语言，编制了钢筋混凝土拱桥主拱圈悬臂浇筑施工法的扣索索力优化程序。
　　 5)分析计入挂篮与否对索力优化结果和施工计算结果的影响。
　　 6)最后介绍如何优化索力以减小施工阶段拱圈应力，并提出使用ANSYS一阶优化法以应力控制为主、线形控制为辅的索力优化方法。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 国内外大跨度钢筋混凝土拱桥发展概述

1．1．1 国外大跨度混凝土拱桥发展概况

1．1．2 国内大跨度混凝土拱桥发展概况

1．2 大跨度拱桥主要施工方法

1．2．1 缆索吊装法

1．2．2 劲性骨架法

1．2．3 转体施工法

1．2．4 悬臂施工法

1．2．5 悬臂施工与劲性骨架组合法

1．3 国内钢筋混凝土拱桥传统施工法存在的问题

1．4 悬臂浇筑拱桥的发展前景

1．5 本文主要研究内容

第二章 悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥施工控制技术研究

2．1 施工控制概述

2．1．1 桥梁施工控制的目的与流程

2．1．2 悬臂浇筑拱桥施工控制

2．1．3 悬臂浇筑拱桥扣索力计算意义

2．2 悬臂浇筑施工扣索力计算方法

2．2．1 现有扣索索力的主要计算方法

2．2．2 基于ANSYS的优化方法

2．3 本章小结

第三章 木蓬特大桥悬臂浇筑施工技术研究

3．1 工程概况

3．2 悬臂浇筑挂篮设计

3．2．1 木篷特大桥挂蓝设计

3．2．2 木篷特大桥挂蓝计算

3．3 悬臂浇筑扣挂系统

3．3．1 扣挂系统设计

3．3．2 扣塔的计算

3．4 悬臂浇筑索力优化

3．5 本章小结

第四章 木蓬特大桥主拱圈悬臂浇筑索力计算

4．1 主拱构造节段划分

4．2 施工阶段划分

4．3 悬臂浇筑拱桥的优化变量选取

4．4 有限元单元模型

4．5 计算结果

4．6 计入挂篮与否作用结果比较

4．7 减少施工阶段应力的措施

4．7．1 多次调索

4．7．2 使用ANSYS一阶优化算法

4．8 本章小结

第五章 结论与展望

5．1 本文的主要成果

5．2 今后工作的展望

致谢

参考文献

在学期间发表的论著及取得的科研成果