【摘 要】
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连续梁拱组合桥具有大跨度、高刚度、外形美等优点,在铁路、公路桥梁建设中得到了广泛的应用。连续梁拱组合桥中钢管拱的施工质量对成桥与运营阶段的结构受力有着重要影响。因此,研究钢管拱异位拼装整体纵移法施工技术具有工程实际应用价值。本文以蕲河特大桥连续梁拱组合桥(100+196+100)m为工程背景,对钢管拱异位拼装整体纵移施工过程进行了研究,具体研究内容如下:(1)对钢管拱施工方法、施工监测和施工过程中
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连续梁拱组合桥具有大跨度、高刚度、外形美等优点,在铁路、公路桥梁建设中得到了广泛的应用。连续梁拱组合桥中钢管拱的施工质量对成桥与运营阶段的结构受力有着重要影响。因此,研究钢管拱异位拼装整体纵移法施工技术具有工程实际应用价值。本文以蕲河特大桥连续梁拱组合桥(100+196+100)m为工程背景,对钢管拱异位拼装整体纵移施工过程进行了研究,具体研究内容如下:(1)对钢管拱施工方法、施工监测和施工过程中力学行为进行总结。根据钢管拱施工工艺,制定钢管拱施工监测方案,获取钢管拱在施工过程中应变、位移、索力等数据。(2)采用有限元分析软件ABAQUS模拟钢管拱异位拼装阶段、临时拉索满张阶段、整体纵移阶段、就位阶段、成桥阶段,研究钢管拱结构的受力特性,分析了钢管拱在不同施工阶段下的应力、位移情况,计算结果与监测数据符合良好。(3)考虑不同临时拉索索力值对钢管拱应力和线形的影响,对临时拉索张拉模型进行受力分析。结果表明:随着索力的增大,拱肋下缘受压程度增大,拱肋上缘受压程度降低,甚至转为受拉状态;索力对线形的影响较大,索力不足以平衡水平推力时下挠变形较大;索力为1100k N时,与实际线形符合良好;索力超过1100k N时,拱顶位移迅速上升。(4)对钢管拱整体纵移模型在启动、前进、制动运动过程进行动力分析。结果表明:由于钢管拱本身惯性较大,在启动和制动瞬间,冲击导致拱顶位移上升和应力增大。(5)通过数值模拟的方法,对比分析整体纵移模型在不同强度风荷载作用下,对钢管拱稳定性的影响,结果表明:在无风或四级风作用下,结构稳定系数相近;在六级风作用下,与四级风相比,结构稳定系数明显降低,风荷载对钢管拱的稳定性影响较大。
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