大跨度钢管混凝土拱桥施工控制与荷载试验研究

论文摘要

近年来,钢管混凝土拱桥作为一种新型拱桥,以其充分利用材料的优点和参与桥梁建设的良好适应性,而得到了极大的发展。它比较好地解决了修建桥梁所需求的用料省、安装重量轻、施工简便、承重能力大的诸多矛盾,是大跨度拱桥的一种比较理想的结构形式。本文依托峨边大渡河钢管混凝土拱桥实际工程,主要研究大跨度钢管混凝土拱桥的施工技术与施工控制理论以及荷载试验,主要内容如下：以拱肋施工研究为主线,对拱肋变形及应力进行双控,且以变形控制为主,严格控制各截面的竖向位移和拱轴线的偏移,同时兼顾考虑应力的发展情况。通过对钢管混凝土拱桥整个施工过程的模拟分析,将计算结果与现场监测数据进行比较分析,为今后进一步研究这类结构提供参考。在静载条件下,获取了横梁跨中应力、支座剪应力、各控制截面钢管拱肋横截面的应变分布、吊杆的拉力等应力和应变数据。在动载条件下,对不同车速、跳车下的桥面和钢管混凝土拱的动应变和动位移进行了采样,分析了不同荷载条件下桥面和钢管混凝土拱的冲击系数,同时根据采样数据研究了桥面和拱肋的自振频率和阻尼比。研究表明,该桥梁具有较好的横向整体性,在试验荷载作用下处于弹性工作范围。本文的研究成果为同类工程提供了借鉴,为桥梁设计和荷载试验规范提供参考数据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 钢管混凝土拱桥发展概况
• 1.1.1 钢管混凝土结构概述
• 1.1.2 钢管混凝土拱桥的主要形式和特点
• 1.1.3 钢管混凝土拱桥发展趋势及存在的问题
• 1.2 桥梁施工监控概述
• 1.2.1 桥梁施工监控的目的与意义
• 1.2.2 钢管混凝土拱桥施工控制中存在的问题
• 1.2.3 桥梁施工监控的发展
• 1.2.4 桥梁施工监控的基本理论与方法
• 1.3 桥梁结构试验概述
• 1.3.1 桥梁结构试验的目的与意义
• 1.3.2 桥梁结构试验的发展
• 1.3.3 桥梁结构试验的基本方法
• 1.4 本文的工程背景和研究内容
• 第2章 钢管混凝土拱桥施工控制研究
• 2.1 钢管混凝土拱桥施工过程的模拟分析方法
• 2.2 钢管混凝土拱桥计算理论与设计方法
• 2.3 钢管混凝土拱桥施工控制计算
• 2.3.1 监控内容及计算
• 2.3.2 监控设备及元件
• 2.3.3 监控数据
• 2.4 监控结论及建议
• 2.5 本章小结
• 第3章 静载试验分析
• 3.1 静载试验简介
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 静载试验的步骤
• 3.2 钢管混凝土拱桥试验内容与方法
• 3.2.1 试验主要项目或内容包括
• 3.2.2 试验方法
• 3.3 试验荷载
• 3.3.1 加载位置与加载工况
• 3.3.2 静载试验荷载
• 3.3.3 加载方式与分级加载
• 3.3.4 加载程序
• 3.3.5 检测结果
• 3.4 本章小结
• 第4章 动载试验分析
• 4.1 概述
• 4.2 桥梁动力试验测试内容与方法
• 4.2.1 动力试验测试内容
• 4.2.2 动力试验测试方法
• 4.3 桥梁动荷载的特性
• 4.3.1 共振法
• 4.3.2 自振法
• 4.3.3 脉动法
• 4.4 冲击系数的测定与计算
• 4.4.1 冲击系数的测定
• 4.4.2 冲击系数的计算
• 4.5 动载试验数据分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参与的科研项目