组合支架现浇连续箱梁施工监测与分析

论文摘要

预应力连续箱梁桥具有整体性能好、结构刚度大、变形小、抗震性能好等优点,在现代公路、铁路建设中得到越来越广泛的应用。支架现浇施工法是最古老、最成熟、应用最广泛的桥梁施工方法之一,目前贝雷梁,大直径钢管柱配合碗扣钢管支架组成的组合支架在施工中得到了广泛的应用。目前对组合支架现浇连续箱梁施工过程的研究还不够深入,经常发生诸如梁体开裂、支架倒塌等工程质量问题和安全事故。为了安全施工,确保组合支架的安全和稳定,对组合支架现浇施工中各构件的受力和稳定性进行研究很有必要。本文论述了组合支架的组成构件和在施工中的应用情况,并分析了国内外发生的支架倒塌事故的原因。论文介绍了结构稳定的相关理论,并结合京沪高速铁路濉河特大桥跨104国道（40+56+40m）连续箱梁桥的实例,介绍了现浇连续箱梁的施工工艺。论文完成了对跨104国道连续梁施工阶段的梁体和支架应力的监测和数据分析,并采用大型有限元软件MIDAS/Civil建立全桥模型进行施工模拟,并将计算结果和监测值对比,规律基本一致。论文还用MIDAS/Civil软件分别建立了贝雷梁,大直径钢管柱和碗扣支架的有限元模型,把不同施工阶段现浇箱梁恒载反力施加到组合支架上,分析了组合支架各部分在施工阶段的受力情况。并对大直径钢管柱和碗扣支架进行屈曲分析,分析高度、位置分布及支撑对大直径钢管柱稳定性的影响,同时分析了立杆纵横距、水平剪刀撑、竖向剪刀撑等因素对碗扣支架屈曲荷载的影响。论文的研究成果对组合支架施工设计及其在连续箱梁现浇施工中的应用,保证施工质量,保障施工安全有积极的参考价值。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 连续箱梁桥的发展
• 1.2 问题的提出及意义
• 1.2.1 选题的背景
• 1.2.2 支架倒塌施工工程实例
• 1.2.3 支架倒塌事故原因分析
• 1.3 支架分析理论国内外研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.4 本文的研究内容和方法
• 2 组合支架在桥梁施工中的运用
• 2.1 现浇梁支架概述
• 2.1.1 立柱式支架
• 2.1.2 梁式支架
• 2.1.3 梁柱式支架
• 2.2 组合支架的构件组成和特点
• 2.2.1 碗扣式钢管支架
• 2.2.2 贝雷梁
• 2.2.3 大直径钢管柱
• 2.2.4 组合支架在实际工程中的应用
• 2.3 支架现浇施工方法
• 2.3.1 支架现浇施工法简介
• 2.3.2 支架现浇梁施工工序
• 2.4 本章小结
• 3 支架稳定性相关理论及有限元方法的应用
• 3.1 支架稳定性的相关理论
• 3.1.1 结构的失稳破坏
• 3.1.2 失稳类型
• 3.2 临界力的计算方法
• 3.2.1 静力法
• 3.2.2 能量法
• 3.3 有限元法在稳定性中的应用
• 3.3.1 有限元法与稳定性的结合
• 3.3.2 线性屈曲分析
• 3.3.3 非线性屈曲分析
• 3.4 本章小结
• 4 组合支架现浇连续箱梁施工阶段有限元分析
• 4.1 濉河特大桥工程概况
• 4.1.1 工程概况
• 4.1.2 主要设计结构及工程量
• 4.1.3 主要技术标准及参数
• 4.1.4 施工方案
• 4.2 现浇连续箱梁施工仿真模型建立
• 4.2.1 连续箱梁模型建立
• 4.2.2 施工阶段的划分
• 4.3 现浇连续箱梁施工仿真分析
• 4.3.1 箱梁应力变化分析
• 4.3.2 箱梁变形
• 4.3.3 碗扣支架钢管受力分析
• 4.4 本章小结
• 5 现浇连续箱梁施工监测分析
• 5.1 监测的目的和意义
• 5.2 现浇连续箱梁施工监测方案
• 5.2.1 测点布置
• 5.2.2 监测方法
• 5.3 监测结果分析
• 5.3.1 箱梁应力监测分析
• 5.3.2 碗扣支架钢管应力监测
• 5.4 本章小结
• 6 组合支架受力及稳定性分析
• 6.1 贝雷支架受力分析
• 6.1.1 贝雷梁相关力学参数
• 6.1.2 贝雷梁有限元模型的建立
• 6.1.3 各施工阶段贝雷梁受力分析
• 6.2 大直径钢管柱施工各阶段受力分析
• 6.2.1 模型的建立
• 6.2.2 各施工阶段大直径钢管柱受力分析
• 6.2.3 大直径钢管柱稳定性分析
• 6.3 碗扣式支架稳定性分析
• 6.3.1 模型的建立
• 6.3.2 支架模型建立
• 6.3.3 支架模型分析
• 6.4 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集