双环独塔斜拉桥施工控制研究与实践

论文摘要

斜拉桥以其外观、受力性能、跨越能力与经济性上的优越性成为当今大跨度桥梁的主要桥型之一。未来的结构更纤细,更轻巧,给施工带来的难度更大,因此,对桥梁施工控制系统的研究具有重要的实用价值。目前的施工监控是采用平面杆系的有限元法,本文以国内第二座双环独塔斜拉桥为工程实例,对斜拉桥结构进行了理论分析,并且将自适应控制方法应用于实际施工控制当中,解决了一系列在实践中遇到的问题,并且分析了双拱塔的受力。根据斜拉桥结构设计原理以及拼装施工方法的特点,采用前进分析方法模拟每一阶段施工状态,在此过程中计入几何非线性影响因素。斜拉桥自适应控制方法目前被认为是最好的斜拉桥施工控制办法,本文从自适应控制系统的原理、内容、流程进行了全面的分析并且综合最小弯曲能量法和应力平衡法确定合理成桥状态。以设计院所给的成桥索力为依据,计算得到了施工成桥索力,为斜拉桥的施工控制提供了理论依据。本文详细介绍了在斜拉桥监控实践中的控制方法,具有实际参考价值。创新的提出了双拱塔拼装的施工方法。原位拼装方法优于整体竖转方法:缩短了工期,节约了成本,方案经济。但是原位拼装施工也存在着许多难点,关键就是如何控制主塔吊装过程中的测量误差。本文通过模型仿真分析了拱塔拼装过程的每一工序,对影响塔梁同步施工的重点工序进行了受力分析,为拱塔的顺利合拢奠定相应的理论基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 斜拉桥发展概述
• 1.1.1 斜拉桥简介
• 1.1.2 国内斜拉桥的发展
• 1.1.3 世界斜拉桥的发展
• 1.1.4 斜拉桥的发展前景
• 1.2 斜拉桥施工控制发展概述
• 1.2.1 斜拉桥施工控制的重要性和发展状况
• 1.2.2 斜拉桥施工控制的内容、方法和发展
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第二章 斜拉桥的结构分析理论
• 2.1 斜拉桥受力特点
• 2.1.1 斜拉桥受力特点概述
• 2.1.2 斜拉桥施工阶段受力特点
• 2.2 斜拉桥结构计算理论
• 2.2.1 平面杆系结构的线弹性有限元法
• 2.2.2 平面杆系结构的几何非线形问题结构大位移效应
• 2.3 其它问题
• 2.4 本章小节
• 第三章 斜拉桥施工控制
• 3.1 概述
• 3.2 斜拉桥的自适应性控制
• 3.2.1 自适应施工控制原理
• 3.2.2 自适应施工控制内容
• 3.2.3 自适应施工控制运行过程
• 3.2.4 自适应施工控制框图
• 3.3 斜拉桥合理成桥状态的确定
• 3.3.1 确定合理成桥方法的分类
• 3.3.2 成桥合理索力确定的原则
• 3.3.3 综合最小弯曲能量法和应力平衡法确定成桥状态
• 3.4 斜拉桥初拉力的确定
• 3.5 本章小结
• 第四章 贵州荔波县官塘大桥施工控制实例
• 4.1 官塘大桥模型的建立
• 4.1.1 工程概况
• 4.1.2 结构的模拟
• 4.1.3 斜拉索成桥索力
• 4.2 主梁施工控制
• 4.2.1 官塘大桥的标高控制
• 4.2.2 官塘大桥的应力控制
• 4.2.3 官塘大桥的索力控制
• 4.3 参数敏感性分析
• 4.3.1 梁段自重的影响
• 4.3.2 主梁弹性模量的影响
• 4.3.3 混凝土收缩徐变的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 双拱塔受力分析与控制
• 5.1 工程概述及新方案的提出
• 5.1.1 原设计施工方案
• 5.1.2 原设计方案的缺陷及新方案的提出
• 5.2 拼装过程计算
• 5.2.1 计算模型
• 5.2.2 计算结果
• 5.3 拼装过程中测量控制
• 5.3.1 测量方案控制
• 5.3.2 测量结果整理
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果