钢筋混凝土连拱上部结构拆除施工与控制

论文摘要

拆除桥梁不同于新建桥梁,不同桥型根据其自身的特点和环境因素适用不同的拆除方法,目前国内对桥梁的拆除方法和拆除施工控制的研究还不够系统和完善。本文结合工程实例——柳州市静兰大桥的拆除工作,对钢筋混凝土连拱桥的拆除方法及施工控制开展了分析研究。目前桥梁拆除施工方法主要有爆破法和机械拆除法,本文研究的静兰大桥由于需要保留下部结构,必须采用机械拆除法。论文根据连拱桥的受力特点,论证了几种拆除方案,并进行对比分析,提出最佳施工方案建议。桥梁经过多年的运营,承载能力下降,拆除过程中不可预见的不利因素增多,因此在拆除过程中进行施工监控是必不可少的。对连拱桥而言,拆除中墩顶水平推力的变化,可能带来潜在风险。根据选定的施工方案,利用有限元计算软件,模拟各个拆除施工阶段中应力和位移的变化情况。在施工过程中收集数据、调整参数、将数据实测值与理论值进行对比分析,构成施工监控预警系统,确保拆除施工的顺利进行。拱桥在拆除中不仅要控制其应力和位移不超过设计容许值,而且要考虑拱圈的稳定性,保证其在拆除过程中不发生屈曲。论文对此进行了模拟分析。随着时间的推移,越来越多的桥梁面临拆除重建或改建。因此桥梁的拆除是桥梁工程师必须着手研究的一个新的课题。本文通过对连拱桥拆除施工控制的研究和实施,为静兰大桥上部结构的顺利拆除提供了技术保障,其成果可为今后同类型结构拆除施工提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 钢筋混凝土拱桥的主要构造和受力特点
• 1.3 国内外拆除方法
• 1.3.1 爆破拆除方法
• 1.3.2 机械拆除方法
• 1.4 桥梁拆除现状
• 1.5 亟需解决的问题
• 1.6 问题的提出和解决的关键问题
• 第2章 连拱分析理论
• 2.1 拱桥连拱理论
• 2.1.1 连拱作用的基本概念
• 2.1.2 几种连拱计算方法介绍
• 2.1.3 换算刚度法的基本概念
• 2.3 拱的面内屈曲
• 2.3.1 圆弧拱的面内屈曲
• 2.3.2 抛物线拱的面内屈曲
• 2.4 拱的面外侧倾屈曲
• 2.4.1 单拱的侧倾
• 2.4.2 组拼拱的侧倾
• 2.5 本章小结
• 第3章 实桥拆除方案研究
• 3.1 工程概况
• 3.2 拆除技术要求
• 3.3 拆除方案的介绍
• 3.3.1 缆索吊拆除
• 3.3.2 浮吊斜拉索拆桥
• 3.3.3 栈桥、龙门吊拆桥
• 3.4 拆除方案的比较
• 3.5 本章小结
• 第4章 全桥结构拆除施工控制的计算机仿真分析
• 4.1 桥梁施工控制分析方法
• 4.1.1 桥梁施工过程模拟分析方法
• 4.1.2 桥梁施工控制结构分析方法
• 4.2 有限元模型的建立及离散
• 4.2.1 有限元模型的依据
• 4.2.2 有限元模型的建立
• 4.3 全桥结构拆除的静力分析
• 4.3.1 拱下千斤顶支顶力优化
• 4.3.2 应力计算结果
• 4.3.3 桥墩水平推力计算结果
• 4.3.4 拱箱竖向位移计算结果
• 4.4 静兰大桥拆除过程中拱圈屈曲分析
• 4.4.1 解析法计算临界荷载
• 4.4.2 有限元方法计算临界荷载
• 4.5 本章小结
• 第5章 桥梁施工监控系统与方法
• 5.1 桥梁施工监控的现状和发展
• 5.2 桥梁施工监控的方法和内容
• 5.2.1 连拱桥拆除施工控制方法
• 5.2.2 连拱桥拆除施工控制内容
• 5.3 监测结果及分析
• 5.3.1 位移监测结果及分析
• 5.3.2 千斤顶支顶力监测结果及分析
• 5.3.3 水平索索力监测结果及分析
• 5.4 本章小结
• 结论与展望
• 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实践