预应力砼曲线连续刚构桥施工线形控制方法应用研究

论文摘要

随着我国交通事业的快速发展和桥梁建设技术的不断提高,桥梁建设向大跨度、高难度的方向发展,预应力混凝土连续刚刚桥以强度高、线形明快、施工简便快捷、跨越能力强的优势在跨度100~300m的桥梁中占据了主导地位。大跨预应力混凝土连续刚构桥常常采用对称悬臂浇筑法施工,一般要经历一个复杂的施工过程,在此过程中将受到许多确定和不确定因素的影响,导致桥梁结构的实际状态偏离理论计算分析状态。为了保证桥梁施工质量和桥梁建设安全,确保连续刚构桥成桥后的主梁线形和结构内力符合设计要求,使连续刚构桥的实际状态与设计状态尽可能相符,桥梁施工线形控制是不可缺少的。曲线连续刚构桥结合曲线桥和连续刚构桥的特点,因此在施工控制的过程中预拱度以及立模标高的确定变得复杂。该论文以工程实例为基础,利用有限元结构分析软件MIDAS/Civil建立结构模型分析了曲线连续刚构桥的变形特点(竖向变形、横向变形、扭转变形),并以此对施工过程中立模标高的控制列举相关数据,研究成果已经应用于实体工程的施工控制。本文首先以贵州马岭河大桥为工程背景,对大跨预应力混凝土曲线连续刚构桥施工控制的内容及方法、施工控制的基本原理等进行了阐述,提出了适合本桥的施工控制方案。建立了马岭河大桥主桥施工过程的计算模型,对其进行施工过程的模拟分析,有效的掌握各施工阶段关键截面的应力和位移变化状况,并与实测结果进行比对,为施工控制工作提供可靠的数据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 预应力混凝土连续刚构桥的概述及特点
• 1.1.1 连续刚构桥的发展概况
• 1.1.2 连续刚构桥的结构受力特点
• 1.2 曲线连续刚构桥的应用情况及现状评述
• 1.2.1 连续刚构桥的应用
• 1.2.2 曲线连续刚构桥国内外研究概况
• 1.2.3 曲线连续刚构桥的创新发展
• 1.2.4 全国典型曲线连续刚构桥
• 1.3 曲线混凝土连续刚构桥施工方法
• 1.3.1 悬臂浇筑法施工
• 1.3.2 悬臂拼装法施工
• 1.4 本文主要工作内容
• 第二章 曲线连续刚构桥施工线形及预拱度计算方法
• 2.1 曲线连续刚构桥施工线形计算方法
• 2.1.1 解析法
• 2.1.2 数值法
• 2.1.3 翘曲扭转理论
• 2.1.4 单纯扭转理论
• 2.1.5 梁格系理论
• 2.1.6 梁系理论
• 2.1.7 正交异性板理论
• 2.1.8 板梁组合系理论
• 2.1.9 多角形曲线桥理论
• 2.1.10 有限单元法
• 2.1.11 内力（或荷载）横向分布理论
• 2.1.12 有限条法
• 2.1.13 夹层板法
• 2.1.14 能量法
• 2.2 桥梁有限元结构分析软件简介
• 2.2.1 通用有限元软件
• 2.2.2 专业桥梁结构分析软件简介
• 2.3 曲线连续刚构桥施工控制计算方法
• 2.3.1 正装计算法
• 2.3.2 倒装计算法
• 2.3.3 无应力状态法
• 2.3.4 正装计算法的优越性
• 2.4 连续刚构桥施工预拱度设置方法
• 2.4.1 灰色理论基本原理及 GM 模型简介
• 2.4.2 影响预拱度设置的主要因素
• 2.4.3 曲线连续刚构桥预拱度设置方法
• 2.5 本章小结
• 第三章 曲线连续刚构桥施工线形影响因素分析
• 3.1 MIDAS/Civil 有限元模型
• 3.2 施工阶段线形控制影响因素分析
• 3.2.1 自重对变形的影响
• 3.2.2 挂篮对变形的影响
• 3.2.3 预应力对变形的影响
• 3.2.4 曲率对变形的影响
• 3.2.5 收缩徐变对变形的影响
• 3.2.6 高墩对变形的影响分析
• 3.3 成桥阶段线形控制影响因素分析
• 3.3.1 活载对变形的影响
• 3.3.2 二期恒载对变形的影响
• 3.3.3 温度变化对变形的影响
• 3.4 本章小节
• 第四章 贵州马岭河大桥施工监测与控制
• 4.1 大桥工程概况
• 4.1.1 马岭河大桥简述
• 4.1.2 大桥主要技术标准及设计依据
• 4.2 大桥施工监测与控制流程
• 4.2.1 实时跟踪纠偏法
• 4.2.2 预测控制法
• 4.2.3 自适应控制法
• 4.2.3 施工监控工作流程
• 4.3 施工过程现场监测与控制内容
• 4.3.1 实际材料的物理力学性能参数
• 4.3.2 实际施工中的荷载参数
• 4.4 大桥悬臂施工预拱度与立模标高确定
• 4.4.1 立模标高的影响因素分析
• 4.4.2 立模标高的确定
• 4.5 大桥施工线形监测与控制
• 4.6 施工线形控制分析
• 4.6.1 挠度误差预测
• 4.6.2 各阶段高程误差对比分析
• 4.7 应力监测
• 4.8 本章小结
• 第五章 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