悬拼拱架现浇拱桥施工控制及安全风险评估研究

摘要

钢筋混凝土拱桥的悬拼拱架现浇施工方法因其工艺成熟，受桥位地形制约较小，在跨越高深峡谷时应用广泛。本文以贵州米家山大桥为研究对象，对悬拼拱架现浇拱桥的关键施工阶段进行施工控制计算和施工监测，并结合我国风险研究现状，从桥梁施工风险识别、风险评估等方面对风险分析的理论和方法进行了研究，对米家山大桥进行施工期风险评估。主要工作如下：
　　 (1)根据悬拼拱架现浇拱桥的施工特点阐述了该桥的施工工艺流程，用弹性-刚性支撑法，计算了扣索的索力初张值和变化值；对拱架在施工中的稳定性进行了分析计算。
　　 (2)利用有限元分析软件MIDAS/Civil，建立包含钢拱架、主拱圈的整体模型，对拱圈与拱架的联合受力作用进行了研究，研究表明，在拱圈浇筑过程中，拱圈可以承担自重的45％左右，拱架只承担重量的55％左右。从而可以减少钢拱架的用钢量，节约施工成本。
　　 (3)详细介绍了米家山大桥主要施工步骤的施工监测成果，在理论计算指导下，对扣索索力以及主拱圈、钢拱架的线形和应力进行重点监测，实测数据分析表明，在拱架拼装、钢拱架预压和主拱圈浇筑过程中实测、理论线形偏小，应力分布合理，表明本文对米家山大桥的监控方法是科学合理的。
　　 (4)介绍了桥梁施工阶段中风险分析、风险识别、风险评估的内容，阐述了基于专家调查的风险概率估计和损失估计以及桥梁风险矩阵决策法，提出了基于层次分析的模糊综合评价法。
　　 (5)采用基于层次分析的模糊综合评价法分析米家山大桥施工期风险，得到其主要风险因素，其整体施工风险为中等风险。针对风险识别阶段确定的重点风险事件，提出了米家山大桥施工期的风险控制措施。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 悬拼拱架现浇拱桥概述

1.2 桥梁施工控制概述

1.2.1 桥梁施工控制的意义

1.2.2 桥梁施工控制的内容

1.2.3 悬拼拱架现浇拱桥施工控制

1.3 桥梁工程风险分析的发展和研究现状

1.3.1 风险分析理论的发展

1.3.2 桥梁工程风险研究现状

1.3.3 悬拼拱架现浇拱桥安全风险分析研究的必要性

1.4 本文研究的目的及意义

1.5 本文主要研究内容

第二章 悬拼拱架现浇拱桥施工控制计算

2.1 工程概述

2.2 施工概述

2.3 扣索索力计算

2.4 拱架稳定分析计算

2.5 拱圈与拱架联合作用研究

2.5.1 联合作用起始阶段

2.5.2 有限元模拟分析

2.5.3 理论分析结果

2.5.4 温度的影响

2.6 本章小结

第三章 米家山大桥施工的监测实施

3.1 施工控制要点

3.1.1 拱架拼装控制

3.3.2 拱架预压控制

3.3.3 拱圈浇筑控制

3.2 拱架拼装施工监测

3.2.1 拱架线形监测

3.2.1 扣索索力监测

3.3 米家山大桥拱架预压试验监测

3.3.1 钢拱架预压试验的目的和方法

3.3.2 拱架预压试验监测内容

3.3.3 拱架预压试验监测成果及其分析

3.3.4 预压小结

3.4 米家山大桥主拱圈施工监测

3.4.1 主拱圈施工监测内容

3.4.2 主拱圈施工监测

3.5 本章小结

第四章 桥梁施工期风险分析理论

4.1 工程风险的基本概念极其分类

4.1.1 工程风险概念

4.1.2 工程风险分类

4.2 桥梁施工风险分析理论和方法

4.2.1 风险分析的概念及内容

4.2.2 桥梁施工风险分析方法

4.3 桥梁施工风险识别

4.3.1 桥梁施工风险识别的定义及作用

4.3.2 桥梁施工风险识别过程

4.3.3 桥梁施工常用风险识别方法

4.4 桥梁施工阶段风险评估

4.5 基于专家调查的风险概率估计和损失估计

4.6 桥梁施工风险矩阵决策方法

4.7 桥梁施工风险估计和评价的方法

4.7.1 层次分析法

4.7.2 模糊综合评价法

4.8 本章小结

第五章 模糊综合评价方法分析米家山大桥

5.1 米家山大桥施工风险识别

5.1.1 构建层次结构模型

5.1.2 建立各层次判断矩阵群及计算权重并检验

5.2 基于模糊综合法对米家山大桥整体风险评价

5.3 基于桥梁风险矩阵法对单因素风险分析

5.4 米家山大桥施工风险控制

5.5 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录 读研期间所参加的科研工作和发表论文情况