大跨径钢桁梁悬索桥施工工艺研究

论文摘要

钢桁加劲梁竖向抗弯刚度大,适合于双层桥面的悬索桥,抗风稳定性好,抗扭性能好。钢桁梁的结构杆件易于运输、安装,适合于在高山、深谷中修建大跨径悬索桥采用。本文以主跨880m的钢桁梁悬索桥为工程依托,对钢桁梁悬索桥主缆坐标的计算、钢桁梁节段长度的选取、钢桁梁的加载方式、连接方式进行了相关的研究工作,得出了一些具有参考价值的结论。本文首先对钢桁梁悬索桥的桥面系进行了简要的叙述,对钢桁梁悬索桥的加劲梁施工方法按照架设单元、吊装顺序、连接方法等不同的分类方式做了一一介绍。叙述了目标大桥桥面系施工工艺和施工过程,加劲梁施工工艺和施工过程。本文介绍了悬索桥结构计算的基本理论,加劲梁的加载方式,钢桁梁节段的连接方式。对采用SBCC方法、悬链线方法以及抛物线方法得到的主缆坐标进行了对比分析,决定本文中的目标大桥采用SBCC方法计算得到的主缆坐标。采用桥梁工程专用软件MIDAS对加劲梁节段长度进行了计算分析,决定对目标大桥采用一个标准节段的临连方式。对目标大桥在两种加载方式下的位移、加劲梁应力进行了计算分析,决定本文中的目标大桥采用边连接、边铺装的加载方式。对目标大桥在两种推进方式、三种连接情况共计六种工况对主缆线形、加劲梁应力、主缆轴力的影响进行了计算分析。得到了六种不同工况对主缆、加劲梁的影响结果,对目标大桥加劲梁给出了最佳的推进方式和连接方式。通过对主跨880m的钢桁梁悬索桥相关计算分析以及得出的相关结论,对以后大跨径钢桁梁悬索桥的研究工作具有一定的指导作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 悬索桥概述
• 1.2 国内外悬索桥发展现状
• 1.2.1 国内悬索桥的应用和发展
• 1.2.2 国外悬索桥的应用和发展
• 1.3 悬索桥施工简介
• 1.4 本文主要研究内容
• 1.4.1 目标大桥工程简介
• 1.4.2 本文研究的目的意义
• 1.4.3 本文主要工作
• 第二章 钢桁梁悬索桥施工方法及控制
• 2.1 概述
• 2.2 悬索桥施工要点
• 2.1.1 猫道施工要点
• 2.2.2 锚碇施工要点
• 2.2.3 塔架、索鞍的安装
• 2.2.4 承重索的架设
• 2.3 悬索桥加劲梁形式选取
• 2.3.1 加劲梁形式的选取
• 2.3.2 两种加劲梁对比分析
• 2.4 钢桁加劲梁施工方法分析
• 2.4.1 按照钢桁梁架设单元分类
• 2.4.2 按照加劲梁吊装顺序分类
• 2.4.3 按照连接方法分类
• 2.4.4 钢桁梁架设方法
• 2.5 钢桁梁悬索桥桥面系分析
• 2.5.1 混凝土板式桥面系
• 2.5.2 合成型钢桥面
• 2.5.3 非合成型钢桥面板
• 2.6 悬索桥施工控制
• 2.6.1 主缆施工控制
• 2.6.2 梁段架设中的施工控制
• 2.7 本章小结
• 第三章 悬索桥结构计算基本理论及有限元分析方法
• 3.1 悬索桥结构分析计算理论
• 3.1.1 悬索桥在横桥向荷载作用下的计算分析理论
• 3.1.2 悬索桥在竖向荷载作用下的计算分析理论
• 3.1.3 悬索桥在偏心、扭转荷载作用下的计算分析理论
• 3.2 钢桁梁施工阶段分析
• 3.2.1 施工阶段分析基本理论
• 3.2.2 平衡迭代和收敛准则
• 3.2.3 本文计算分析软件介绍
• 3.3 施工阶段有限元分析
• 3.3.1 钢桁梁的模拟
• 3.3.2 主缆坐标位置计算
• 3.4 目标大桥结构分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 目标大桥钢桁梁施工分析
• 4.1 钢桁加劲梁和钢箱加劲梁对比分析
• 4.2 钢桁加劲梁加载方式分析
• 4.3 目标大桥钢桁梁施工
• 4.3.1 加劲梁吊装分析方法概述
• 4.3.2 目标大桥钢桁架加劲梁施工
• 4.4 目标大桥桥面系施工
• 4.4.1 目标大桥桥面系施工工艺
• 4.4.2 目标大桥桥面系施工过程
• 4.5 钢桁梁节段长度分析
• 4.5.1 桥面板加载工况
• 4.5.2 不同长度钢桁梁节段对比分析
• 4.5.3 结论
• 4.6 钢桁梁节段推进方式计算分析
• 4.6.1 三种不同连接方式对主缆线形的影响
• 4.6.2 三种不同连接方式对主缆轴力的影响
• 4.7 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论著及取得的科研成果