鲍家洲汉江特大桥施工控制分析

摘要

连续刚构桥施工具有节段较多和干扰因素复杂的特点，而且成桥之后很难进行调整，因此需要在施工过程中进行合理的施工控制，使得成桥运营后的结构状态满足设计要求。连续刚构桥的施工控制主要包括结构线形和应力控制，通过施工过程中对结构线形和应力的调整来达到对整体结构的有效控制。本文以鲍家洲汉江特大桥主桥为研究背景，结合桥梁设计资料与研究现状进行了连续刚构桥施工控制分析。
　　建立主桥有限元分析模型，对各类设计参数进行敏感性分析得到:对主梁挠度影响较大的参数分别是混凝土容重、混凝土收缩徐变、预应力、温度梯度以及年温差，在参数变化范围内引起的挠度变化大于2mm;对主梁应力影响较大的参数分别是混凝土容重、混凝土收缩徐变、预应力以及温度梯度，在参数变化范围内引起的应力变化大于1MPa。在此基础之上，提出了施工过程中针对各类敏感设计参数的控制措施，为主桥线形和应力监控提供理论依据。
　　建立三角挂篮有限元分析模型，对主桥中使用的三角挂篮分别进行了结构强度验算、结构刚度验算、结构抗倾覆验算以及局部构件验算，验算结果表明该三角挂篮符合规范要求和施工需求。除此之外还进行了挂篮变形分析，在有限元建模计算、主桁架预压试验以及挂篮变形实测的基础上进行了挂篮理论变形值、试验变形值与实测变形值的比较分析，结果表明三者差值满足施工要求，证明了挂篮变形预测的合理性。
　　依据主桥有限元分析模型，进行了主桥施工阶段分析计算和移动荷载分析计算，从应力和变形的角度验证了原桥梁设计的合理性，明确了主桥在移动荷载作用下的应力和变形状态。结合本桥特点提出预拱度的表达式，依据主桥计算模型分析得到各施工节段的预拱度值，以供立模标高之用。进行了主桥高程与应力监控数据分析，表明施工过程中结构线形和应力状态均能满足规范要求，进而证明该桥施工控制的合理性。

目录

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致谢

摘要

第1章 绪论

1．1．1 连续刚构桥的特点

1．1．2 连续刚构桥的分类

1．1．3 连续刚构桥发展概况

1．2 连续刚构桥施工控制概述

1．2．1 连续刚构桥施工控制的意义

1．2．1 连续刚构桥施工控制发展概况

1．3 本文主要研究内容

第2章 连续刚构桥施工控制理论

2．1 连续刚构桥施工控制系统的建立

2．1．1 施工控制管理系统

2．1．2 施工控制监测系统

2．2 连续刚构桥施工控制内容

2．2．1 线形控制

2．2．2 应力控制

2．2．3 稳定控制

2．2．4 安全控制

2．3 连续刚构桥施工控制方法

2．3．1 开环控制法

2．3．2 闭环控制法

2．3．3 自适应控制法

2．4 连续刚构桥模拟分析方法

2．4．1 正装计算法

2．4．2 倒拆计算法

2．4．3 无应力状态法

2．5 本章小结

第3章 主桥参数敏感性分析

3．1 工程概况

3．2 计算模型的建立

3．2．1 计算参数取值

3．2．2 施工流程

3．2．3 主桥计算模型

3．3 参数敏感性分析

3．3．1 混凝土容重影响分析

3．3．2 混凝土弹性模量影响分析

3．3．3 混凝土收缩徐变影响分析

3．3．4 预应力影响分析

3．3．5 温度影响分析

3．3．6 参数敏感性分析结果汇总

3．4 本章小结

第4章 三角挂篮计算分析

4．1 挂篮的类型与特点

4．2 三角挂篮有限元计算分析

4．2．1 挂篮概况

4．2．2 挂篮荷载计算

4．2．3 挂篮荷载工况

4．2．4 挂篮计算模型

4．2．5 挂篮结构分析

4．3 三角挂篮变形对比分析

4．3．1 挂篮变形概述

4．3．2 挂篮变形理论值

4．3．3 挂篮预压试验与结果分析

4．3．4 挂篮变形实测值

4．3．5 挂篮变形对比

4．4 本章小结

第5章 主桥线形与应力控制

5．1 主桥线形与应力监控方案

5．1．1 结构线形监测

5．1．2 结构应力监测

5．2 主桥线形与应力分析结果

5．2．1 施工阶段分析计算

5．2．2 移动荷载分析计算

5．2．3 主梁预拱度分析计算

5．3 主桥高程与应力监控成果

5．3．1 主桥高程监控成果

5．3．2 主桥应力监控成果

5．4 本章小结

第6章 结论及展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

作者简历