跨铁路PC箱梁桥顶推施工安全监控及关键技术研究

摘要

论文以昆明市老320国道升级改造工程之跨沪-昆铁路桥顶推施工为工程背景，对顶推施工过程进行了仿真分析。对主梁、导梁及墩的应力状态开展了研究。同时结合工程中出现的导梁前端下挠位移过大、支反力过大和局部应力过大等问题开展了研究;并探讨了相关影响因素，这些因素主要包括导梁参数、截面温度梯度和支座沉降等。为了避免主梁内力过大，导梁前端能够顺利搭上临时墩，确保箱梁应力处于安全水平，论文主要完成了以下工作:
　　(1)根据现场施工经验，总结了顶推施工中常见的关键问题。
　　(2)根据顶推施工过程，进行有限元仿真分析，研究了顶推施工中主梁、导梁及墩的位移、应力和稳定性;利用闭环控制法和最大宽容度法进行安全监控，并将监测的结果与计算结果进行分析对比，达到了预期效果。
　　(3)研究了导梁的刚度、重量及长度对顶推施工工艺的影响，如主梁的内力和导梁前端位移的变化，并做出总结。研究结果为导梁的设计和优化提供了理论支撑。
　　(4)研究了顶推施工过程中的敏感性参数，如截面温度梯度、支座沉降及边界条件等。考察了对支座支反力、梁体内力和导梁前端位移的变化规律，为同类顶推施工的顺利进行提供了参考。
　　(5)在全桥三维模型基础上，分析了支座脱空后对支反力和箱梁局部应力集中的影响。
　　论文的研究结果，可以为同类工程的设计，施工和养护提供参考。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 预应力混凝土梁桥概述

1．2 连续梁顶推施工方法概述

1．2．1 连续梁顶推法施工发展概述

1．2．2 顶推法施工的发展特点及优缺点

1．3 研究现状及问题的提出

1．4 课题背景介绍

1．5 研究的内容

第2章 顶推施工关键工艺

2．1 顶推施工分类

2．1．1 单点顶推

2．1．2 多点顶推

2．2 顶推施工技术的关键设备

2．2．1 临时墩

2．2．2 导梁

2．2．3 制梁台座

2．2．4 滑动装置

2．2．5 顶推导向和纠偏装置

2．3 顶推施工中存在的关键问题

2．3．1 箱梁“爬行”

2．3．2 混凝土开裂

2．3．3 滑板损坏

2．3．4 梁体偏移

2．3．5 导梁前端下挠过大

2．3．6 支座脱空

2．3．7 其它问题

2．4 本章小结

第3章 顶推施工安全监控

3．1 顶推施工监控的目的和原则

3．2 顶推施工监控的方法

3．2．1 开环控制法

3．2．2 闭环控制法

3．2．3 自适应控制法

3．2．4 最大宽容度法

3．3 顶推旋工监控内容

3．4 顶推施工安全控制分析

3．4．1 顶推施工仿真分析结果

3．4．2 主梁的理论计算值与实测值的对比及分析

3．4．3 墩的理论计算值与实测值的结果对比及分析

3．5 本章小结

第4章 导梁优化分析

4．1 顶推施工过程中主梁的内力分析

4．2 导梁刚度对顶推施工的影响

4．3 导梁单位长度重量对顶推施工的影响

4．4 导梁长度对顶推施工的影响

4．5 本章小结

第5章 参数敏感性分析

5．1 截面温度梯度对顶推施工的影响

5．2 支座沉降对顶推施工的影响

5．3 边界条件对顶推施工的影响

5．4 本章小结

第6章 支座脱空对箱梁局部受力特性分析

6．1 空间有限元模型的建立

6．1．1 单元材料特性

6．1．2 预应力筋的模拟

6．1．3 导梁与混凝土梁的连接方法

6．2 支座脱空对支反力的影响

6．3 支座脱空对箱梁局部应力影响

6．4 本章小结

结论与展望

结论

展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间参加的科研项目