混凝土开口薄壁截面拱桥平转施工控制技术研究

摘要

开口薄壁截面拱桥转体施工是一种新的施工工艺，转体的技术难度、施工风险与桥梁跨径和半跨转动体系重量有重大关系，除精心设计、施工外，合理完善的监测监控系统是转体顺利实施的重要保障。同时对此种工艺进行分析研究更能促进转体施工技术发展和完善。
　　 本文以贵州花江大桥为工程背景，基于施工监控的关键阶段进行计算分析与判断，根据计算分析结果指导现场施工监控，通过现场监测，提供了大量有效而准确的数据，为同类型桥梁的施工控制提供了有利的参考。研究的主要内容如下：
　　 (1)根据开口薄壁截面拱桥的施工特点阐述了该桥的施工工艺流程，并结合工程实例对该桥监控的重点和难点内容进行了分析。
　　 (2)根据平转桥设计原理，本文提出结构重心计算的“弹性支撑法”，运用该方法对转动体系的重心进行了建模计算与参数分析，以及对该桥转动体系进行了配重调整重心，并将转动体系的重心基本调整到位。
　　 (3)运用MIDAS和ANSYS分别对该桥进行静力分析和稳定性分析。在转体结构张拉脱架阶段，分析了索力的计算方法，并得到其索力值;以及对拱圈、背墙的受力、变形规律、主要影响因素和上转盘的局部应力进行了分析，并研究了动力效应对拱圈受力特性的影响和脱架阶段拱圈的稳定性，为现场施工提供了有利的理论指导。
　　 (4)在理论计算指导下，对各工况下索力和拱圈、背墙等的关键截面应力、线形进行重点监测，实测数据分析表明，转体过程平稳，实测、理论线形偏差小、关键截面应力分布合理，进而表明本文对花江大桥采用的监控方法是合理科学的。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1桥梁转体施工概述

1.2桥梁施工监控概述

1.3国内外转体施工的发展现状

1.4砼开口薄壁截面拱桥施工工艺特点及发展现状

1.5问题的提出

1.6本文主要研究内容

第二章 砼开口薄壁截面拱桥平转施工流程及监控要点

2.1工程慨述

2.2施工工艺流程

2.2.1施工技术方案简介

2.2.2主要施工步骤

2.2.3主要施工措施

2.3施工监控的要点

2.3.1转动体系重心位置计算

2.3.2索力的确定

2.3.3背墙的受力安全

2.3.4上转盘的受力安全

2.3.5开口薄壁拱肋的受力及变形

2.3.6开口薄壁拱肋的稳定

2.3.7现场监测监控的实施

2.3.8磨心、磨盖的制作与监测

2.4本章小结

第三章 砼开口薄壁截面平转拱桥的重心计算方法及应用研究

3.1引言

3.2配平衡重平转桥的设计原理

3.3模型的建立与计算

3.4计算结果与实测对比及参数分析

3.4.1计算结果

3.4.2现场实测检验

3.4.3参数影响分析

3.5本章小结

第四章 平转施工阶段的静力及稳定性分析

4.1引言

4.2施工过程模拟计算方法简介

4.3稳定理论

4.3.1稳定性概念

4.3.2稳定问题计算方法

4.4有限元模型的建立与计算

4.4.1花江大桥静力模型的建立

4.4.2花江大桥稳定性研究模型的建立

4.5索力的计算分析

4.6拱圈受力及变形分析

4.6.1理想状态受力及变形结果分析

4.6.2温度、扣索对拱圈的影响分析

4.7背墙受力及变形分析

4.7.1理想状态受力及变形结果分析

4.7.2考虑索力对背墙受力的影响

4.7.3背墙受力分析结果汇总

4.8上转盘受力分析

4.8.1上转盘受力分析结果汇总

4.9转体施工过程动力效应对拱圈受力的影响

4.10结构稳定性分析

4.10.1计算结果

4.10.2影响因素分析

4.11本章小结

第五章 平转施工的监测实施

5.1转体合龙前的施工监测

5.1.1位移监测

5.1.2应力监测

5.1.3索力监测

5.2二期砼浇筑过程的施工监测

5.2.1二期混凝土浇筑顺序

5.2.2位移监测

5.2.3应力监测

5.3本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录