高墩大跨度连续刚构桥的施工控制及高墩的稳定分析

摘要

本文结合贵州省崇遵高速公路两岔河特大桥的修建，对施工过程进行仿真分析，通过分析理论计算与施工实际情况间的差异，确定了以结构参数调整、计算数据修正、反馈控制分析为主要内容的控制方案，采用自适应控制的方法对大桥的施工过程进行预测控制，通过前进分析和倒退分析对施工状态进行更新，并提出合理的预抛高值指导施工，取得了良好的控制成果。 桥梁结构的稳定性是关系其安全的主要问题之一，尤其是一些跨越沟谷的大跨度桥梁，墩柱的高度可达到一两百米以上，在施工过程中，墩柱的稳定性就显得尤为重要和突出，为确保桥梁施工过程中墩柱的安全，防止施工过程中桥墩因失稳而出现突然性坍塌事故的发生，施工阶段专门针对高墩进行施工阶段的稳定分析极有必要。本文以两岔河特大桥的2号墩为背景，使用有限元程序MIDAS及ANSYS，按第一类稳定问题的线性有限元分析方法对墩柱进行了简单的稳定分析，分析表明墩柱在施工阶段的几种不利荷载组合作用下的强度和稳定性均满足施工安全的需要。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1连续刚构桥概述

1.2高墩大跨连续刚构桥施工监控的重要性和特点

1.3桥梁施工控制技术的发展

1.4高墩大跨刚构桥梁稳定性研究现状

1.5本文的主要研究内容

第2章施工控制理论

2.1施工控制计算方法

2.1.1正装分析法

2.1.2倒装分析法

2.1.3倒装计算法中混凝土收缩、徐变分析

2.2参数识别法

2.3连续梁桥的灰色预测控制理论

2.3.1概述

2.3.2灰色系统基本理论

2.3.3灰色系统灰色系统预测模型

第3章连续刚构桥的施工控制内容

3.1施工控制的内容

3.1.1线形控制

3.1.2应力控制

3.1.3稳定控制

3.1.4安全控制

3.2施工控制的方法

3.2.1开环控制

3.2.2反馈控制

3.2.3自适应控制

3.3影响施工控制效果的因素

第4章两岔河特大桥的施工监测

4.1工程概况

4.2实际施工中的材料物理力学性能参数

4.2.1混凝土的容重、弹性模量

4.2.2预应力钢绞线的弹性模量和抗拉强度

4.2.3混凝土的收缩、徐变系数

4.2.4实际施工中的荷载参数

4.3实际施工中的截面几何参数

4.4施工控制中的实时测量

4.4.1建立实时测量体系及其信息传递体系

4.4.2物理测量

4.4.3挠度测试

4.4.4应力测试

4.5主梁结构部分设计参数的测定

4.5.1混凝土弹性模量及容重

4.5.2预应力孔道摩阻损失

4.5.3挂篮的变形刚度

4.5.4桥梁施工临时荷载

第5章两岔河特大桥的施工监控实例分析

5.1施工监控中的结构计算分析

5.1.1施工阶段的分析方法概述

5.1.2平面刚架有限单元法的基本步骤

5.1.3两岔河大桥施工控制计算模型

5.1.4计算模型参数的调整

5.1.5_荷载的处理和施加

5.1.6计算模型中施工阶段的定义

5.2悬臂施工阶段线形控制

5.2.1理论立模标高的确定

5.2.2悬臂梁端立模标高的预测分析

5.2.3悬臂施工阶段线形控制结果

5.4应力监控

5.4.1应力测试

5.4.2应力测试数据分析

5.4.3应力监控结果

第6章桥梁结构的稳定问题

6.1概述

6.1.1稳定理论的发展

6.1.2两类稳定问题

6.2稳定问题的分析方法

6.2.1稳定问题分析的解析法

6.2.2稳定问题的有限元法

第7章成桥全过程稳定性分析

7.1墩、柱的的稳定分析

7.1.1压(压弯)杆的一般稳定微分方程

7.1.2施工阶段的临界力计算

7.1.3全桥稳定性分析

7.2全桥稳定验算实例分析

7.2.1计算工况

7.2.2计算方法

7.3施工中的稳定验算实例分析

7.3.1高墩自体工况稳定性

7.3.2最大悬臂工况稳定性

7.3.3全桥合拢工况稳定性

7.3.4二期恒载完成工况稳定性

7.3.5全桥通车运营工况稳定性

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目