大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工监控技术研究

摘要

二十一世纪以来，我国交通事业以前所未有的速度蓬勃发展。桥梁结构作为交通枢纽的关键组成部分，正发挥着越来越重要作用。随着新材料、新设计、新技术的涌现，一大批新型的桥梁结构应运而生。其中，预应力混凝土连续刚构桥以其结构性能好、抗震能力强、行驶舒适、维护简单、外形美观等优点而成为我国最受欢迎的桥型之一。预应力混凝土连续刚构桥通常采用对称悬臂浇筑法施工，影响因素多，结构内力和位移变化非常复杂。因此，为了确保连续刚构桥的成桥质量与施工安全，对其施工监测监控技术进行深入研究具有理论意义和工程应用价值。
　　本文主要的研究内容是：概述和总结现有国内外预应力混凝土连续刚构桥的施工现状、发展、结构特点及受力特点；进一步研究了连续刚构桥施工控制技术和结构计算方法；以大跨径预应力混凝土连续刚构桥施工控制为前提，研究了连续刚构桥中混凝土箱梁的剪力滞问题；并以黄冈市蕲春县蕲河2号大桥为工程实例，从测试原理、测点设置、测试方法等多方面深入研究连续刚构桥的线形与应力监控技术；并运用结构有限元分析软件Midas Civil，对桥梁施工过程进行数值模拟，计算出桥梁各阶段预拱度与应力值，作为桥梁实际施工的参考值；同时运用Midas FEA对箱梁剪力滞效应进行建模计算，探究影响剪力滞现象的原因，并结合实际工程中桥梁结构的应力状态，分析连续刚构桥中的剪力滞效应；结合施工监控原理与方法，研究各部分误差产生的原因并提出解决措施；并对以往的相关监控理论研究进行补充和完善，作为今后同类桥梁施工控制的参考。
　　本文主要创新点是：在桥梁线形监控方面，认真研究了预拱度形成原理，并结合实例列出桥梁设置预拱度后，各节段的挠度变化值；在应力监控方面，根据钢弦传感器的工作原理，拟合出应变与频率的函数公式，并根据混凝土凝期动态提取混凝土材料的弹性模量，以提高结构应力测试的精度；通过结构有限元仿真分析与实际控制数据分析对照，分析了箱梁剪力滞现象，确保施工过程中和成桥后的结构内力在安全范围之内，以及全桥合拢后，桥梁的整体线形在允许误差范围内。

目录

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第1章 绪论

1.1大跨度预应力连续刚构桥概述

1.2桥梁施工监测监控概述

1.3剪力滞问题概述

1.4主要研究内容

第2章 桥梁施工监测监控理论

2.1施工监控的基本原理

2.2大跨径连续刚构桥施工监控方法

2.3 施工控制中的结构计算方法

2.4小结

第3章 桥梁施工监测监控内容

3.1桥梁结构的模拟分析

3.2主梁的线形监测

3.3箱梁应力监测

3.4小结

第4章 箱梁剪力滞分析

4.1概论

4.2剪力滞效应的理论分析

4.3剪力滞效应的影响因素

4.4小结

第5章 蕲河2号大桥施工监控结果分析

5.1工程背景

5.2结构分析计算

5.3线形监测结果及分析

5.4应力监测结果及分析

5.5小结

第6章 结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢

参考文献