跨海大桥墩身模板支撑体系稳定性与安全控制研究

摘要

随着我国跨海桥梁的增多，海上墩身模板施工技术也得到了普及，这对模板与其支撑体系在结构设计和施工搭设上的安全性提出了更高的要求。考虑到海上施工的特殊性和现有规范中关于墩身模板规定较少，原有的规范资料不能满足海上模板施工的需要。在研究相关的文献后，本文对跨海桥梁墩身模板的稳定性与安全评估进行的初步探讨，其主要内容如下:
　　本文首先介绍了跨海桥梁墩身模板的特点，分析对比了模板的各种特性，进而阐述桥梁墩柱模板的分类与设计要求、荷载的计算方法、支架的极限承载理论等。
　　结合平潭公铁两用跨海大桥墩身模板的结构设计和现场施工过程，先简要对模板的承载能力进行计算，然后用有限元软件ANSYS对模板的支撑体系进行仿真计算。在仿真计算中，对支架的受力变形、弯矩、位移等进行分析，再对支架的竖杆的极限承载力和模板在14级台风的极端天气稳定性进行计算，结果表明整体稳定符合规范要求。
　　根据模板支撑体系的具体情况，选取10个主要因素应用层次分析法确定各自的权重，分析影响模板安全性的因素。确定权重后，再用模糊综合评价法对模板的安全性进行综合评价分析，为模板支撑体系的检查与验收提供重要的参考。
　　最后，基于对模板支撑体系的计算与分析，对模板施工中的安全控制给出了具体的方法与保证措施，希望能为后续工程施工提供参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 国内外模板的发展现状

1．2．1 桥墩模板承载力研究现状

1．2．2 模板支架安全管理风险研究现状

1．3 面临主要问题

1．4 主要研究内容和研究方法

第二章 跨海桥梁墩身模板稳定性理论分析

2．1 跨海桥梁墩身模板的特点

2．2 模板的分类及设计的基本要求

2．2．1 模板的分类

2．2．2 模板设计时的基本要求

2．3 墩身模板稳定计算方法

2．3．1 墩台模板类型设计与分类

2．3．2 钢模板的计算

2．4 模板支架压杆稳定理论

2．4．1 稳定性概念

2．4．2 细长压杆临界压力

2．4．3 提高压杆稳定性的措施

2．5 本章小结

第三章 墩身模板支撑体系数值模拟

3．1 工程项目简介

3．2 模板工程概况

3．3 作用在模板体系上的荷载分析

3．3．1 计算原则

3．3．2 施工阶段荷载分析

3．3．3 墩身模板荷载计算

3．4 拱形支架仿真分析与计算

3．4．1 计算基本条件

3．4．2 拱形支架立柱结构图

3．4．3 拱形支架荷载分析及计算

3．4．4 拱形支架不同工况应力分析

3．4．5 计算结果汇总

3．4．6 钢管支墩及竖杆稳定验算

3．4．7 结论

3．5 14级台风的非工作状态下模板的整体稳定性计算

3．6 本章小结

第四章 模板施工安全性评价

4．1 模板支撑体系安全验收及评价标准

4．1．1 与构造设计及安全性计算有关的因素评价

4．1．2 与搭设施工有关因素

4．2 模板支架施工安全状态综合评价

4．2．1 层次分析法与模糊综合评价法

4．2．2 各因素对模板支架的重要性

4．2．3 各因素对模板支架的重要性相对权重

4．2．4 墩身模板支撑体系安全综合评价

4．2．5 墩身模板支撑体系安全综合评价结果

4．3 本章小结

第五章 墩身模板支撑体系安全控制

5．1 模板支撑体系结构优化方法

5．2 模板施工前的质量检查与控制

5．3 模板支撑体系安全控制措施

5．4 应急预案

5．5 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢