跨浦南高速2号特大桥混凝土连续梁悬臂施工控制研究

摘要

铁路运输在我国国民经济中处于重要地位,但与此同时,根据相关公开资料显示,目前我国铁路网仅能满足国内需求的40％左右,铁路运输依然存在明显的瓶颈,铁路运力面临着沉重的压力。中国铁路长期保持着超负荷的运转,迫切需要又快又好地提高。
　　在交通基础设施建设中,桥梁建设的比重很大。如高速铁路客运专线中,桥梁所占比例约为36%,且急需修建更多的大跨度桥梁以跨越公路、铁路、海湾、大河。伴随施工技术的不断发展与创新,施工控制在整个桥梁施工过程中的重要作用也正被越来越多的人所认识。当下我们可以把每座桥梁施工看作是一个系统的工程,对于大跨度预应力混凝土连续梁桥尤其如此。在这个系统中,伴随悬臂现浇施工过程结构始终会受到内在与外在各种因素的耦合干扰,如何对影响误差的系统参数进行有效识别和合理取值,控制每段施工都符合设计要求,这就需要我们对施工全程进行实时监控、有效纠偏。
　　本文结合跨浦南高速2号特大桥连续梁悬臂施工控制的整个过程,对连续梁控制主要做了以下几方面的分析研究:
　　(1)概括了国内外施工控制的发展与现状、施工控制相关内容以及结构计算方法,并且总结了预应力混凝土连续梁桥悬臂施工监控的特点及其重要性。
　　(2)通过 MIDAS/Civil对连续梁悬臂浇筑施工过程进行模拟仿真计算。综合考虑了梁段容重、材料弹性模量、热膨胀系数、收缩徐变、施工荷载、三向预应力、结构体系转换和边界条件改变等,借助所建杆系模型,得到主要控制截面在不同施工阶段下的应力和标高。
　　(3)在监控过程中通过设计值、预计值和实测值三者之间的对比分析,对一些计算参数进行准确修正;运用灰色系统理论建立GM(1,1)模型,通过MATLAB自建程序对施工误差进行分析和控制,从而有效预测、调整下一施工梁段的立模预拱度。
　　(4)连续梁桥零号块受力复杂,控制不好很容易在局部出现裂缝,影响结构安全。运用MIDAS/FEA对零号块建立了三维实体模型,计算出零号块分别在最大悬臂施工状态下以及成桥使用状态下的不同应力,对结构细部进行优化。
　　通过对跨浦南高速2号特大桥连续梁悬臂施工监控的相关研究与总结,本文为今后同类混凝土连续梁桥悬臂施工控制方面提供了一定的理论依据与实践支持,保证施工与成桥全程结构安全、可靠。

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1. 绪论

1.1 混凝土连续梁桥概述

1.2 混凝土连续梁桥悬臂施工控制的必要性及特点

1.3 国内外连续梁桥施工控制研究现状和发展

1.4 本文研究的内容

2. 施工控制内容及结构计算方法

2.1 施工控制的主要内容

2.2 施工控制的影响因素

2.3 施工控制的结构计算

2.4 本章小结

3. 灰色系统理论在桥梁施工控制中的应用

3.1 灰色系统理论简介

3.2 灰色系统理论的建模

3.3 灰色系统理论在预应力混凝土连续梁桥中的应用

3.4 本章小结

4.跨浦南高速2#特大桥预应力连续梁桥悬臂施工控制

4.1 跨浦南高速2#特大桥概况

4.2 跨浦南高速2#特大桥连续梁施工仿真计算

4.3 跨浦南高速2#特大桥连续梁施工步骤及施工顺序

4.4 跨浦南高速2#特大桥连续梁施工控制体系的建立

4.5 跨浦南高速2#特大桥连续梁线性监控

4.6 跨浦南高速2#特大桥应力监控

4.7 本章小结

5. 跨浦南高速2#特大桥连续梁零号块空间分析

5.1 零号块空间分析的必要性和现状

5.2 零号块有限元模型的建立

5.3 零号块应力分析

5.4 零号块应力分析对裂缝分析的作用

5.5 本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果