钢拱支架在拱桥施工中的应用与研究

摘要

钢拱拱架跨越能力大、材料用量省，不受洪水、漂流物的影响，在施工期间能维持通航，能较容易的跨越陡峻的V形深谷，因此在大跨度拱桥施工中多有应用，有很大的社会效益、经济效益。
　　钢拱拱架在整个施工期间，用以支承全部或部分拱圈和拱上建筑的重量，并保证拱圈的形状符合设计要求。它本身具有很大的重量，在安装时，需借助临时扣索和起吊设备，将它分成若干节段后再拼装而成，浇筑拱圈混凝土时再拆除临时扣索与钢拱架的联系。
　　拼装过程中必须保证扣索索力安全与拱架前端预抬值正确，才能确保拱架拼装过程中结构安全，拱架合拢后达到设计要求的线形；目前计算钢拱支架，通常是把拱圈作为荷载作用在支架上，多数组合情况下，支架应力过大满足不了规范要求；若利用部分拱圈与钢拱支架组成的组合结构共同承受拱圈荷载,可适当提高拱架的强度、刚度和稳定性，减少钢拱材料用量,加快施工进度，缩短工期。
　　本文以贵州省仁怀市东门河大桥为工程依托，参照以往混凝土拱桥钢拱拱架现浇施工建设的经验与成果，应用土木工程专用结构分析与优化设计软件（midas/civil），对钢拱拱架拼装过程中扣索索力、拱架前端预抬值进行分析计算，并在施工过程中加以控制，确保拱架拼装过程安全与合拢后线形合理；在分环分层浇筑拱圈混凝土时，对先期分层浇筑的砼结构与钢拱支架所形成的组合结构的受力进行分析，研究其对拱架的强度、刚度及稳定性的影响。

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第一章 绪论

1.1 拱桥现状概述

1.2 拱桥施工方法简介

1.3 问题的提出

1.4 贵州省仁怀市东门河大桥工程简介

第二章 拱架强度、刚度及稳定性分析

2.1 结构有限元的一般性分析

2.2 钢拱架受力强度、刚度分析

2.3 钢拱架整体稳定性分析

第三章 施工过程有限元模型建立

3.1 桥梁施工过程计算方法

3.2 钢拱架构件模型

3.3 材料材质说明

3.4 支架荷载计算

3.5 施工阶段分析

第四章 施工过程工程控制

4.1 影响桥梁施工控制的因素

4.2 钢拱支架现浇施工控制特点

4.3 施工阶段监控主要内容

4.4 拼装过程计算结果

4.5 索力的监控

4.6 拱架高程的监控

第五章 钢拱拱架施工过程强度分析

5.1 拱架单独作用

5.2 拱架砼联合作用

5.3 数据测试

5.4 强度数据分析

第六章 钢拱拱架施工过程刚度及稳定性分析

6.1 拱架单独作用刚度计算

6.2 拱架砼联合作用刚度计算

6.3 数据测试

6.4 挠度数据分析

6.5 拱架整体稳定性分析

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献

附录

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