宽断面单箱单室连续梁桥施工控制及横向内力分析

摘要

为适应交通现代化的需求，公路桥梁开始向多车道发展，单幅桥梁的横向宽度不断增加。同时，随着对桥梁结构简化和施工方便等要求的提高，国内外建造的预应力混凝土连续梁桥中，采用能适应较宽桥梁的大悬臂单箱单室宽箱截面形式越来越多。对于悬臂施工的预应力混凝土连续梁桥，特别是宽断面单箱单室连续梁桥施工过程中的不确定性因素很多，这些因素必将造成结构施工和成桥状态与设计要求之间的差异，所以对宽断面单箱单室连续梁桥的施工控制是十分必要的。施工控制中对桥梁进行的施工阶段仿真分析是按有限元平面杆系进行的计算，为了全面了解宽断面单箱单室连续梁桥受力特性，对其进行横向内力分析也是必要的。
　　本文以牡丹江市青梅大桥主桥为工程背景，对宽断面单箱单室连续梁桥施工控制中的几何变形控制、应力控制、合拢施工控制等问题进行了研究，并结合其他不同断面形式对宽断面单箱单室连续梁桥的横向内力特性进行了分析，具体研究内容如下:
　　(1)在施工监控过程中，针对青梅大桥主桥的结构特点，采用正装分析法利用Midas/Civil有限元分析软件进行施工过程模拟分析;在标高误差预测时采用了在连续梁桥施工监控中不常用到的基于LS-SVM的预测方法，达到了良好的预测效果，并与灰色系统理论和BP神经网络预测结果进行对比，发现基于LS-SVM法的预测精度最高，说明此种方法在施工控制中应用是可行的;对应力监测结果做了详细的论述，从而掌握了宽断面单箱单室连续梁桥在施工过程中的应力变化特点;对合拢施工控制中关键问题进行了阐述。
　　(2)在横向内力分析时，对包括青梅大桥主桥中跨跨中断面、1/4断面在内的，以及在跨中断面基础上变化得到的3种连续箱梁断面利用加弹性支承框架法进行了横向弯矩计算，结合不同断面横向弯矩计算结果，综合分析宽断面单箱单室连续箱梁桥的横向内力状态。
　　本文在施工监控的实施、横向内力分析中都采用了较好的方法，均取得了良好的效果，对宽断面单箱单室连续梁桥的施工控制及横向受力特点得到了进一步的掌握，可为同类桥梁的施工控制及横向内力分析提供参考和依据。

目录

摘要

1 绪论

1．1 宽断面单箱单室连续箱梁桥简介

1．2 预应力混凝土连续梁桥施工控制现状

1．2．1 施工控制的必要性

1．2．2 施工控制研究现状

1．3 本文研究问题的提出

1．4 本文研究的内容

2 预应力混凝土连续梁桥悬臂施工控制理论

2．1 施工监控内容

2．1．1 主梁线形控制

2．1．2 梁体应力控制

2．1．3 稳定性控制

2．1．4 安全性控制

2．2 施工过程模拟分析方法

2．3 施工控制方法

2．4 预测方法

2．5 施工控制的影响因素

2．6 本章小结

3 宽断面单箱单室连续梁桥施工监控实施

3．1 工程背景

3．1．1 结构形式

3．1．2 计算参数

3．1．3 结构计算

3．2 几何变形控制

3．2．1 高程监测

3．2．2 立模标高的确定

3．2．3 挂篮变形

3．3 基于LS-SVM的悬臂阶段标高误差预测

3．3．1 LV-SVM基本思想

3．3．2 LV-SVM预测原理

3．3．3 性能的评价指标

3．3．4 预测模型的建立

3．3．5 预测结果分析

3．3．6 三种预测方法比较

3．3．7 悬臂阶段线形控制结果

3．4 应力控制

3．4．1 应力监测

3．4．2 悬臂施工阶段应力控制结果

3．5 合拢施工控制

3．5．1 合拢施工控制要点

3．5．2 合拢后线形控制结果

3．5．3 合拢后应力控制结果

3．6 本章小结

4 宽断面单箱单室连续箱梁横向内力分析

4．1 箱梁横向内力分析方法

4．2 加弹性支承框架法

4．3 箱梁断面的选取

4．4 多种断面连续箱梁横向弯矩计算

4．4．1 宽断面单箱单室计算

4．4．2 厚腹板跨中断面计算

4．4．3 常用断面单箱单室计算

4．4．4 单箱双室计算

4．5 各断面计算结果综合对比分析

4．5．1 宽断面单箱单室箱梁两断面对比

4．5．2 厚腹板跨中断面与原跨中断面对比

4．5．3 常用单箱单室断面与原跨中断面对比

4．5．4 单箱双室断面与原跨中断面对比

4．6 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

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