果利河大桥悬臂施工关键参数安全性分析

摘要

大跨度连续梁桥在公路和铁路工程中获得广泛的应用，其连续梁主要采取悬臂施工法。悬臂施工的自架设体系会给桥梁结构带来复杂的内力和位移变化，所以要对连续梁的施工安全和线形内力进行控制。本文以果利河大桥为依托，对悬臂施工中的关键参数进行数值模拟与现场监测数据进行对比、对预拱度进行预测以及0#块的受力验算的研究。 根据梁段划分情况对施工中的连续梁进行结构和安全分析，运用MIDAS/Civil软件对不同施工阶段中主要部位进行了线形、应力、应变等关键参数进行数值计算，最大悬臂阶段、边跨合拢阶段以及中跨合拢阶段上下缘压应力，最大悬臂阶段、边跨合拢阶段以及中跨合拢阶段上下缘应力最大均不超8MPa，成桥阶段和运营阶段中有两个单元应力不超过9MPa，其它应力不超过7MPa，符合设计允许强度要求。 通过施工监测得到的结构参数，计算每个悬浇阶段的挠度，确定立模标高，运用桥梁的结构分析软件BSAS建模，对监测结果所产生的误差进行分析、预测和调整，计算得出最大挠度为6.60mm，通过设置相应的成桥预拱度，抵消后期运营阶段跨中下挠，使施工完成后的实测线形和控制目标误差在2cm以内，使其接近设计曲线，达到预期的线形控制目标。 选择结构复杂的0#块，建立数值计算模型，将0#块本身的结构，针对本身的受力和贝雷梁、工字钢、三角托架的受力进行验算，得出0#块各项力学指标均符合安全标准。

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1 绪论

1.1 预应力混凝土连续梁桥的发展

1.2 预应力混凝土连续梁桥梁的优点

1.3 预应力混凝土连续梁的施工方法

1.4 国内外对施工过程中关键参数的研究

1.5 本文的主要研究内容

2 连续梁桥悬臂施工阶段的施工控制

2.1 施工控制的目的和原则

2.2 施工控制的分析方法

2.2.1 正装计算法

2.2.2 倒装计算法

2.2.3 无应力状态法

2.3 施工监控的方法

2.3.1 开环控制方法

2.3.2 闭环控制方法

2.3.3 自适应控制方法

2.4 本章小结

3 果利河大桥施工过程中的关键参数监测

3.1 果利河大桥简介

3.2 果利河大桥结构主要技术参数

3.2.1 参数的识别

3.2.2 梁段划分

3.2.3 主要设计标准

3.2.4 设计荷载

3.2.5 设计指标

3.3 工程水温地质情况

3.3.1 工程地质条件

3.3.2 水文地质特征

3.3.3 气象特征

3.4 混凝土连续梁桥施工监控

3.4.1 预应力连续梁桥施工流程及误差分析

3.4.2 设计参数的修改和结构受力状态分析

3.5 线形监控

3.5.1 测点设置

3.5.2 悬臂施工阶段安排

3.5.3 悬臂阶段线形监控误差分析

3.6 应变（应力）监测

3.6.1 应力测点布置

3.6.2 应力测试要求

3.6.3 应力测试实施方案

3.6.4 应力实测数据分析

3.7本章小结

4 预应力混凝土连续梁桥有限元模拟

4.1 有限元模型的建立

4.2 果利河大桥施工阶段分析

4.2.1 模型的建立

4.2.2 模型内力分析

4.2.3 应力数据分析

4.3 预应力损失监测

4.4 挠度分析

4.4.1 最大悬臂端的累计位移

4.4.2 合龙前、后主梁挠度变化

4.4.3 二期恒载作用下挠度的变化

4.4.4 中-活载作用下结构挠度分析

4.5 本章小结

5 0#块施工过程中的安全性分析

5.1 0#块荷载分布

5.1.1 箱梁混凝土荷载分布

5.1.2 模板支架荷载分布

5.1.3 组合荷载分布

5.2 贝雷梁受力验算

5.2.1 荷载纵向分布系数

5.2.2 贝雷梁受力计算

5.2.3 各贝雷梁支座处反力计算

5.3 工字钢分配梁验算

5.4 砂筒的受力验算

5.5 三角托架受力验算

5.6 牛腿受力验算

5.7 箱梁模板及分配梁验算

5.7.1 箱梁底部模板及分配梁验算

5.7.2 箱梁腹板底模板计算

5.8 0#块荷载反力验算

5.9 本章小结

结论与展望

结论

展望

致 谢

参考文献