张唐铁路转体桥施工技术研究

摘要

伴随着国家基础公共设施建设的升级，桥梁结构越来越多的应用于工程建设领域。转体施工方法凭借着它的独特优势，采用这种方法施工的桥梁越来越多。转体施工方法的优势在于，它可以适用于高山峡谷的复杂地形条件进行现场浇筑或者拼装，之后再通过球铰和滑道组成的转动体系转体，这样可以减小施工难度;通过转体施工，它可以对跨越既有铁路、公路和航道的桥梁进行施工的同时，对过往车辆的通行和航道的通航不产生影响，施工方便快捷，免去复杂的高空作业，可以大大提高社会和经济效益。
　　桥梁转体施工监控不仅是转体施工技术的重要组成部分，而且也是确保桥梁施工安全和施工质量的关键。为了保证施工安全和成桥的线形、内力合理，对此必须进行合理的施工监控。现在主流的桥梁施工监控方法包含自适应控制法理论和纠偏终点控制法理论，因纠偏终点控制法在监控阶段所要求的数据即时性难以很好的保证，工作较复杂可行性相比自适应控制法较低，难以取得理想的结果，所以本文使用自适应控制法。
　　本文依托张唐铁路跨大秦铁路特大桥转体施工项目，对此桥进行了施工监控。参照有限元软件MIDAS/Civil计算值，对箱梁控制截面应力以及箱梁项部标高进行了监测和对比分析。提出了合理的预拱度设计值，最终达到本桥的线形和内力的合理分布的目标。
　　对桥梁转动体系的转动过程进行了有限元软件仿真模拟分析，参照有限元软件ANSYS的计算值，对转动体系下转盘的混凝土应力进行了监测和对比分析，确保转体施工的安全性。
　　同时对桥梁转体施工技术中的转体称重试验进行了设计和并现场试验，依据不平衡力矩测试原理进行试验操作，得出配重结果。为桥梁转体前进行配重提供了技术和数据支持，为桥梁的顺利安全转体提供可靠保障。

目录

声明

致谢

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 转体施工方法及其监控技术的国内外发展概况

1．2．1 转体施工方法及其国内外发展概况

1．2．2 桥梁监控技术方法及其国内外发展概况

1．3 研究的目的、意义以及主要内容

1．3．1 研究目的与意义

1．3．2 研究的内容

第2章 施工监控理论

2．1 施工监测与控制的主要目的

2．2 施工监测与控制的主要理论

2．3 施工监测与控制的主要方法

2．3．1 预测控制法

2．3．2 事后调整控制法

2．3．3 自适应控制法

2．3．4 综合控制法

2．4 施工监测与控制的主要影响因素

2．4．1 结构参数

2．4．2 温度变化

2．4．3 混凝土的收缩徐变

2．4．4 结构分析计算模型

2．4．5 施工监控测量和管理

2．5 施工监测与控制的主要内容

2．5．1 线形监控

2．5．2 立模标高

2．5．3 应力监控

2．6 本章小结

第3章 张唐铁路特大桥转体施工有限元模型建立

3．1 工程概况

3．1．1 工程简介

3．2 MIDAS／Civil静力模型建立

3．2．1 MIDAS／Civil软件介绍

3．2．2 建立有限元模型中结构单元以及材料的选择

3．2．3 建立有限元模型

3．3 ANSYS模型建立

3．3．1 转动体系简介

3．3．2 ANSYS分析模型

3．3．3 粘结相互作用

3．3．4 单元网格划分

3．4 计算结果分析

3．4．1 转体前最大悬臂阶段结构状态分析

3．4．2 转动体系有限元分析结果

3．5 本章小结

第4章 线形、应力监控结果分析

4．1 线形监测结果对比分析

4．1．1 设置立模标高

4．1．2 线形控制的具体方案研究

4．1．3 线形监测结果及分析

4．2 应力监测结果对比分析

4．2．1 转体T构应力控制的原理

4．2．2 应力控制的具体方案研究

4．2．3 应力监测结果及分析

4．3 本章小结

第5章 T构转体称重试验

5．1 目的和意义

5．2 实验原理

5．2．1 测试方法

5．2．2 静摩擦力矩(MZ)、转动体不平衡力矩(MG)的计算

5．2．3 球铰静摩擦系数和转动体偏心距计算

5．3 试验实施及配重结果

5．3．1 试验实施

5．3．2 实验结果及配重

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况