大跨度上承式钢管混凝土拱桥施工控制关键技术研究

摘要

钢管混凝土结构较好的融合了钢材的抗拉性能和混凝土的抗压性能，在桥梁工程领域得到广泛应用。近年来，随着钢管混凝土拱桥在桥梁建设领域突飞猛进的发展，钢管混凝土拱桥施工控制成为了一个热门的课题。目前，国内外对钢管混凝土拱桥施工控制的研究已取得一定的成果，主要包括主拱圈对称施工过程中线形和受力的控制以及中承式和下承式钢管混凝土拱桥吊杆无应力长度的控制等。而关于主拱圈交替吊装分幅合龙过程中线形和受力的控制、上承式钢管混凝土拱桥立柱下料长度的控制、桥面混凝土现浇层的铺装厚度的控制等问题还有待进一步的深入研究。
　　本文以总溪河特大桥（主跨360米上承式钢管混凝土拱桥）为工程背景，围绕大跨度上承式钢管混凝土拱桥施工控制做了如下工作，为同类型桥梁施工控制提供了一定的参考价值。
　　(1)介绍了钢管混凝土拱桥的发展情况，并将其与其它桥型进行对比，说明其施工控制的不同之处，然后又将上承式钢管混凝土拱桥与其它两种结构形式的钢管混凝土拱桥进行对比，重点介绍了上承式钢管混凝土拱桥施工控制的特点和研究现状。
　　(2)运用大型有限元计算软件MIDAS/CIVIL模拟了总溪河特大桥主拱圈交替吊装分幅合龙全过程，并对主拱圈交替吊装分幅合龙过程中的空间效应进行分析，得到各节段理论坐标和扣索张拉力。
　　(3)运用大型有限元计算软件MIDAS/CIVIL对设计采用的混凝土灌注方案进行施工过程的模拟，通过分析得到混凝土灌注过程中钢管拱肋的应力变化情况以及主拱圈L/4和L/2处的位移变化情况。
　　(4)详细介绍了拱上建筑施工阶段立柱下料长度的计算方法，并明确了如何在部分预制桥面板安装完成的情况下准确确定桥面混凝土现浇层的铺装厚度，以消除预制桥面板顶面的线形误差，保证成桥后桥面线形满足设计要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 钢管混凝土拱桥发展概况

1．2 钢管混凝土拱桥施工控制技术发展概况

1．2．1 钢管混凝土拱桥施工控制的特点

1．2．2 上承式钢管混凝土拱桥施工控制的特点

1．2．3 上承式钢管混凝土拱桥施工控制关键技术研究现状

1．3 本文主要研究内容

第二章 钢管混凝土拱桥施工控制计算理论

2．1 扣索力的计算

2．1．1 力矩平衡法

2．1．2 零弯矩法

2．1．3 基于影响矩阵的优化算法

2．1．4 零位移法

2．2 几何非线性分析

2．2．1 几何非线性问题的提出

2．2．2 几何非线性研究现状

2．2．3 几何非线性计算

2．3 钢管混凝土收缩徐变分析

2．3．1 问题的提出

2．3．2 混凝土收缩徐变引起的主拱变形计算

2．4 温度效应分析

2．4．1 研究现状

2．4．2 温度应力计算

2．5 主拱圈制造线形

第三章 钢管混凝土拱桥主拱圈吊装过程线形控制

3．1 主拱圈施工方法简介

3．2 工程概况

3．3 主拱圈线形控制

3．3．1 扣索力计算

3．3．2 线形控制方法

3．4 主拱圈线形控制成果

3．5 本章小结

第四章 钢管混凝土拱桥主拱圈合龙后的施工控制

4．1 混凝土灌注过程理论分析

4．1．1 混凝土灌注方案介绍

4．1．2 混凝土灌注过程钢管受力及变形分析

4．1．3 实测数据分析

4．2 拱上立柱施工控制

4．2．1 立柱安装方案介绍

4．2．2 立柱下料长度计算

4．3 桥面线形控制

4．3．1 桥面系的构成

4．3．2 混凝土现浇层铺装厚度控制

4．4 实测数据分析

4．5 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文j献

致谢

附录