多孔大跨径连续梁拱组合体系桥梁非对称施工优化研究

摘要

本文以安康市住房和城乡建设局科技项目“多孔大跨径宽幅梁拱组合桥梁关键技术研究”为依托，针对安康城东汉江大桥的非对称合拢施工顺序、中跨现浇段支架拆除时机、临时约束解除时机等相关问题，采取文献查阅、数值分析相结合的研究方法，进行了深入地研究。主要研究内容及成果如下：
　　（1）应用MIDAS CIVIL软件建立了全桥有限元模型，并对主梁不同的合拢顺序方案进行全施工阶段的模拟，主要分析了不同的合拢顺序对桥梁施工阶段的内力、变形情况及桥梁成桥阶段内力分布情况的影响。分析结果表明：墩顶临时约束存在时，非本跨梁段施工，对本跨的受力影响较小；八个不同且不相似的合拢顺序方案，桥梁施工阶段的受力、变形及成桥后桥梁的内力分布情况各不相同，其中以由边跨至中跨对称合拢这一合拢顺序最优。
　　（2）应用MIDAS CIVIL软件建立了全桥有限元模型，并对中跨现浇段支架不同的拆除时机进行对比分析，主要研究了不同中跨现浇段支架拆除时机对结构施工阶段内力、线形的影响，以及各方案施工的可行性和成桥阶段桥梁受力的合理性。分析结果表明：虽然各方案选择不同，但中跨现浇段支架的拆除对边跨、次中跨、次边跨主梁及拱肋受力及变形均无明显的影响，但中跨主梁及拱肋的施工阶段挠度值受其影响较大。虽然在主梁合拢之后、拱圈架设之前落架，可最大限度减小对拱肋线形的影响，但落架前后主梁竖向位移差达到25cm，造成中跨支架拆除困难，甚至不可能拆除。在吊杆张拉完成之后拆除中跨现浇段支架，无论从支架拆除的难易程度还是对结构的影响（结构受力、线形）都是四个方案中最优的方案。
　　（3）应用 MIDAS CIVIL软件建立了全桥有限元模型，并对不同的墩顶临时约束解除时机进行分析对比，引入温度梯度荷载在施工阶段对桥梁结构的影响分析，主要研究了不同临时约束解除时机对结构施工阶段及成桥后内力、线形的影响，及考虑温度荷载时各方案桥梁上、下部结构的响应和考虑温度梯度荷载对桥梁施工阶段内力的影响。分析结果表明：若不考虑温度的影响，临时约束解除越向后推迟，桥梁的线形的控制精确度及合拢精确度越容易达到。若考虑温度效应，临时约束解除时间的推迟，会造成墩身承担较大由温度引起的次内力，导致墩身在施工阶段的安全性难以满足要求。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究目的及意义

1.2 梁拱组合体系桥概述

1.3 国内外研究现状

1.4 本文主要内容

1.5 依托工程简介

第二章 钢管混凝土梁拱组合体系桥计算理论与有限元模型

2.1 钢管混凝土梁拱组合体系桥计算理论

2.2 计算模型简介

第三章 主梁合拢顺序优化

3.1 合拢方案的确定

3.2 基本假定

3.3 结果与分析

3.4 小结

第四章 中跨现浇段落架时机优化

4.1 中跨现浇段支架拆除时机方案的确定

4.2 基本假定

4.3 结果与分析

4.4 小结

第五章 临时约束解除时机优化

5.1 临时约束解除方案的确定

5.2 基本假定

5.3 结果与分析

5.4 小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢