悬索桥钢桁梁及其桥面系架设过程的力学行为与合理施工方案

摘要

目前，悬索桥的加劲梁普遍采用钢结构，主要有钢箱梁和钢桁梁两种类型。国内的一些工程实践表明，在桥下航运条件不便及运输条件困难的山区和峡谷之间修桥，钢桁梁比钢箱梁更加适用，但在钢桁梁吊装施工过程中，如何选择节段之间的连接方式以及连接的时机，及其后期桥面系的加载方案非常重要，关系到杆件的受力是否超过设计值及结构的安全。本文主要内容如下:
　　 (1)简单介绍了国内外悬索桥的发展概况，对悬索桥的构造及受力特点进行了说明，同时对悬索桥静力计算理论及线形计算基本理论作了简要的阐述。
　　 (2)运用MIDAS/civil有限元计算软件对澧水大桥建立空间有限元模型，研究在成桥状态下，结构在恒荷载、活荷载、温度作用、风荷载下结构的静力特性，分析其主要构件的应力及变形情况，得出此桥型的一般规律。
　　 (3)以成桥状态为基准，进行倒拆分析，模拟了多种加劲梁节段间连接及桥面系的加载方案，讨论了各方案的优缺点，得出了较合理的施工方案。
　　 (4)结合澧水大桥这一实际工程，对具体施工过程进行了严密的施工监控，得到了一些实测数据，将其与理论计算值进行对比，结果表明，在各施工阶段中，主要构件受力及变形均处于合理范围，控制效果良好。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 悬索桥发展概述

1．1．1 国外悬索桥的发展

1．1．2 国内悬索桥的发展

1．2 国内外研究现状

1．2．1 悬索桥静力计算理论研究现状

1．2．2 钢桁梁悬索桥研究现状

1．3 悬索桥的构造与受力特点

1．3．1 悬索桥的类型

1．3．2 悬索桥的主要构造

1．3．3 悬索桥的受力特点

1．4 本文主要研究内容

第二章 悬索桥线形分析计算

2．1 基本假设

2．2 抛物线理论

2．3 悬链线理论

2．4 分段悬链线理论

2．5 线形计算理论的对比分析

2．6 小结

第三章 澧水特大桥成桥阶段仿真计算分析

3．1 澧水钢桁梁悬索桥概况

3．2 澧水大桥有限元模型的建立

3．2．1 主索鞍的模拟

3．2．2 散索鞍的模拟

3．3 恒载作用分析

3．3．1 主缆、吊索单元长度计算

3．3．2 主缆、吊杆受力情况计算

3．4 活载作用分析

3．5 温度作用分析

3．6 风荷载作用分析

3．7 小结

第四章 悬索桥钢桁梁及其桥面系架设合理施工方案研究

4．1 澧水大桥钢桁加劲梁及桥面系构造概述

4．1．1 钢桁加劲梁

4．1．2 桥面系

4．2 加劲梁合理架设方案研究

4．2．1 上、下弦均刚接

4．2．2 上弦铰接、下弦自由

4．2．3 上、下弦均自由

4．2．4 目标大桥加劲梁架设分析

4．2．5 分析

4．3 桥面系合理架设方案研究

4．3．1 “全比例配重’’工艺

4．3．2 “全连接、全铺板”工艺

4．3．3 “边连接、边铺板”工艺

4．3．4 分析

4．4 小结

第五章 澧水大桥钢桁梁架设及其桥面系实施过程的控制与效果

5．1 钢桁梁几何线形控制

5．1．1 标高控制

5．1．2 主缆标高实测值与模型计算值对比分析

5．2 钢桁梁吊装拼接受力分析

5．2．1 钢桁梁开口角变化规律

5．2．2 钢桁梁刚接时机确定

5．3 小结

结论与展望

本文总结

展望与设想

参考文献

致谢

附录