三塔悬索桥钢箱梁架设方案研究及施工过程分析

摘要

目前三塔悬索桥的建设还处于起步阶段，而其超强的跨越能力已受到越来越多人的青睐，但是新结构在设计施工中仍有许多问题需要研究。本文将对钢箱梁的吊装施工全过程进行分析，研究钢箱梁的施工方案、计算方法和影响参数。 对于悬索桥钢箱梁的吊装过程，需要对其每个吊装工况进行精细模拟分析，而倒拆分析方法有其使用局限性，文中利用切线位移法的思路，建立了一套用于大跨度悬索桥钢箱梁吊装施工分析的正装计算法，并利用算例验证了该方法的可靠性。 论文以泰州大桥为工程背景，针对从跨中向两塔方向吊装和从两塔向跨中方向吊装的两种施工方案，用ANSYS软件建立了详细的有限元施工过程倒拆分析模型，分析了钢箱梁吊装过程中，梁段下缘的开口变化规律、临时连接内力变化规律以及吊索轴力、主缆位移、桥塔侧主缆倾角等的变化规律。通过比较分析，提出了推荐的施工方案。 对于推荐的吊装方案，论文用BNLAS软件采用正装分析方法建立了施工全过程分析模型。利用建立的模型研究了温度变化、吊索长度误差、施工临时荷载等参数以及两跨不对称吊装对成桥线形、吊索轴力、中塔顶偏位等的影响。研究结果表明：对于三塔两跨悬索桥，采用从跨中向两塔方向对称吊装钢箱梁方案时结构受力更加合理；利用切线位移法的思路建立的一套正装计算法能够正确地模拟大跨度悬索桥钢箱梁吊装过程。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1 引言

1.2 加劲梁的吊装过程及计算分析方法的研究现状

1.3 本文的主要工作以及实现方法

1.3.1 本文所做的主要工作

1.3.2 施工过程分析实现的方法

第2章加劲梁吊装过程分析

2.1 悬索桥非线性分析

2.1.1 大位移的影响

2.1.2 缆索自重垂度的影响

2.1.3 初始内力的影响

2.2 倒拆分析方法

2.3 正装分析方法

2.4 切线位移法在悬索桥加劲梁吊装过程中的应用

2.5 本章小结

第3章各种吊装方案的分析

3.1 工程背景以及模型说明

3.1.1 工程背景介绍

3.1.2 模型建模说明

3.2 从三塔向两跨中方向吊装方案

3.2.1 各种方案吊索轴力的比较

3.2.2 临时连接内力的比较

3.2.3 加劲梁下缘开口变化规律

3.2.4 桥塔侧主缆倾角及与桥塔边缘空间位置变化规律

3.2.5 钢箱梁合拢力大小的比较

3.3 从两跨中向桥塔方向吊装方案

3.3.1 吊索轴力变化规律

3.3.2 临时连接内力分析

3.3.3 加劲梁下缘开口变化规律

3.3.4 桥塔侧主缆倾角及与桥塔边缘空间位置变化规律

3.3.5 加劲梁合拢过程分析

3.4 本章小结

第4章加劲梁吊装过程中参数影响的分析

4.1 正装与倒拆分析结果的比较

4.1.1 主缆位移的比较

4.1.2 吊索轴力的比较

4.1.3 本节小结

4.2 两跨加劲梁吊装不对称的影响

4.2.1. 不对称吊装对中塔的影响

4.2.2 不对称吊装对加劲梁开口的影响

4.2.3 本节小结

4.3 吊索制作误差的影响

4.3.1 吊索制作误差对合拢线形的影响

4.3.2 吊索制作误差对吊索轴力的影响

4.3.3 本节小结

4.4 吊装过程温度影响分析

4.5 临时荷载的影响

4.5.1 临时荷载对主缆、加劲梁线形的影响

4.5.2 临时荷载对吊索轴力的影响

4.6 本章小结

结 论

致谢

参考文献

附录