铁路高墩大跨预应力混凝土连续刚构桥的施工控制

论文摘要

预应力混凝土连续刚构桥以其施工简便、造价经济、受力合理、行车舒适等独特优势在近年来得到迅速广泛应用,在主跨100～300m范围内几乎成为首选桥型。而在预应力混凝土连续刚构桥悬臂施工过程中,已建成梁段的线型在后期施工中是不可调节的,因此为了保证大桥的顺利合龙及成桥线型满足设计要求,同时成桥内力控制在设计容许范围内,必须在桥梁施工过程中进行施工控制工作。本文通过采用有限元软件对渡口河特大桥工程进行施工状态模拟,计算主梁在各施工阶段的预拱度,然后在施工过程中由实测数据对模型进行实时修正,最后使主梁线形、受力状态满足设计要求。通过施工监控,主梁线型、应力均符合控制目标,满足设计和相关规范要求;由于铁路高桥桥墩刚度大,通过监测在主梁施工过程中,128m高墩只下沉了2mm,对连续刚构成桥没有产生次生应力,表明连续刚构成桥结构安全可靠。研究表明高墩沉降和位移对大桥的连续刚构梁的内力有较大的影响,高空风力的大小对大桥的合龙精度也有着不小的影响。总结渡口河特大桥的施工监控工作,我们认为在预应力混凝土连续刚构箱梁桥的施工监控工作中,如果要进一步提高监控精度,需要建立自动数据采集系统,包括位移、温度、应变等。但是,建立这样一个系统,投入很大,目前国内同类桥梁中很少采用。同时需要在自动数据采集系统的基础上建立一套自动的控制调整系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 高墩大跨度连续刚构桥
• 1.2.1 受力特点
• 1.2.2 设计特点
• 1.2.3 施工特点
• 1.3 施工控制
• 1.3.1 施工控制的意义
• 1.3.2 施工控制的研究现状
• 1.4 本论文研究的意义和研究的内容以及方法
• 1.4.1 研究的意义
• 1.4.2 研究的内容
• 1.4.3 研究的方法
• 第二章 施工控制的原则、方法和理论计算
• 2.1 控制原则
• 2.1.1 受力要求
• 2.1.2 线型要求
• 2.1.3 调控手段
• 2.2 控制方法
• 2.2.1 设计参数识别
• 2.2.2 设计参数预测
• 2.2.3 优化调整
• 2.3 理论计算模型
• 2.3.1 理论仿真计算工况
• 2.3.2 初步控制数据的计算
• 2.3.3 施工控制中的计算与分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 渡口河特大桥施工控制系统
• 3.1 工程概况
• 3.2 计算模型
• 3.2.1 计算软件
• 3.2.2 理论计算模型
• 3.2.3 有限元计算分析模型的优化
• 3.2.4 计算结果
• 3.3 渡口河特大桥施工控制系统的建立
• 3.3.1 施工控制的目的和内容
• 3.3.2 渡口河特大桥施工控制点布置
• 3.4 本章小结
• 第四章 监控方案实施
• 4.1 挂篮静载试验
• 4.2 混凝土容重测定
• 4.3 混凝土弹性模量测定
• 4.4 施工控制网的复测
• 4.5 主梁高程观测及线型控制
• 4.6 主要控制截面混凝土应变观测
• 4.7 温度场测试
• 4.8 本章小结
• 第五章 主要施工监控成果
• 5.1 主桥线型
• 5.2 主桥应力
• 5.3 成桥轴线偏位
• 5.4 本章小结
• 第六章 监控效果及其评价
• 6.1 主梁施工过程评述
• 6.2 成桥状态评述
• 6.3 监控工作的几点体会
• 6.3.1 施工控制理论轨迹的确定
• 6.3.2 施工过程中的误差控制与识别
• 6.3.3 施工控制中温度影响的考虑
• 6.3.4 控制调整问题
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 本文结论
• 7.1.1 研究目的
• 7.1.2 研究方法
• 7.1.3 研究结论
• 7.2 创新工作
• 7.3 不足之处
• 7.4 展望
• 附录一 应力监控截面布置示意
• 附录二 施工图片
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间主要的研究成果