斜拉桥施工控制中的温度效应及索力测试研究

论文摘要

随着大跨径斜拉桥的发展,施工控制在斜拉桥的悬臂施工中起着越来越举足轻重的作用,论文从两个方面研究了影响斜拉桥施工控制精度的关键因素。温度效应方面:结合苏通长江大桥的施工控制,首先从混凝土结构的热传导理论出发,简要介绍了混凝土桥梁日照温度场的计算方法,然后根据实测数据进行了索塔截面温度场的拟合,得出了适合苏通长江大桥的温度最不利分布情况;另外,对关键工况施工的夜间索塔截面的温度分布进行了研究,结果表明在处于降温期间的夜间,索塔的温度分布规律与规范规定的砼桥主梁规律完全不同,夜间温度分布已经不适合指数分布规律,论文提出了对索塔截面进行三次曲线拟合,利用拟合后的结果计算出的温度效应可以满足施工控制的要求。对斜拉索温度分布,实测数据表明其温度分布并不均匀,沿截面存在温差,论文推导了更加科学合理的斜拉索等效均布温度。然后根据推导出的温度分布,应用大型非线性有限元软件NLABS对苏通长江大桥的索塔、主梁和索力进行了温度效应分析,对温度效应的影响规律进行了研究,并对施工控制过程中的温度效应进行了敏感性分析,为合理的考虑斜拉桥施工控制中的温度效应提供了依据。斜拉桥索力测试方面:论文对斜拉索索力测试频率进行了研究,得到了能较好反映斜拉索真实索力的等效基频法,并用ANSYS对斜拉索建立模型进行了动态分析研究,为准确测试斜拉索索力提供了科学依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 斜拉桥概述
• 1.1.1 斜拉桥的发展历史
• 1.1.2 斜拉桥的分类及特点
• 1.2 斜拉桥施工控制
• 1.3 斜拉桥施工控制中的温度影响
• 1.3.1 温度对混凝土桥梁的影响
• 1.3.2 桥梁结构温度荷载的国内外研究现状
• 1.3.3 温度对斜拉桥施工控制的影响
• 1.4 本文工程背景
• 1.5 本论文主要研究内容
• 第2章 砼结构的温度效应理论
• 2.1 温度荷载概述
• 2.2 确定日照温度场的重要性
• 2.3 日照温度场的形成与特点
• 2.4 影响日照荷载的主要因素
• 2.5 分析温度场的常用方法
• 2.5.1 用热传导微分方程求解
• 2.5.2 近似数值分析方法
• 2.5.3 半经验半理论公式
• 2.6 国内外桥梁设计规范中有关温度荷载的规定
• 第3章 温度实测方法及温度场拟合
• 3.1 绪论
• 3.2 索塔温度分布的实测方法
• 3.3 典型气象条件下索塔温度实测资料及分析
• 3.3.1 最不利温度荷载的温差分布形式
• 3.3.2 夜间的索塔温度分布情况
• 3.4 钢箱梁的温度分布
• 3.5 斜拉索的温度分布
• 第4章 温度效应分析
• 4.1 索塔纵向位移
• 4.2 主梁标高
• 4.3 索力对比
• 第5章 温度敏感性分析
• 5.1 绪论
• 5.2 整体升温的影响
• 5.3 局部温差的影响
• 第6章 斜拉桥施工控制过程中索力测试
• 6.1 目前斜拉索索力测试方法
• 6.1.1 压力表测定法
• 6.1.2 压力传感器测定法
• 6.1.3 振动频率法
• 6.1.4 磁通量测定法
• 6.2 频率法测试索力原理
• 6.3 振动频率法在施工控制中的应用现状
• 6.4 自振频率FN的研究
• 6.5 不同公式计算所得索力比较
• 6.6 用ANSYS对斜拉索分析
• 6.7 苏通桥各种不同索力测试方法的对比总结
• 6.8 测量条件对索力测量的影响
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文