自锚式悬索桥钢箱梁顶推及主缆架设的施工控制

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自锚式悬索桥以其独特的优美造型和优良性能倍受工程界亲睐。由于其非线性显著,施工难度大,故对自锚式悬索桥的施工控制就显得尤为关键。本文依托实际工程,对阳明滩大桥钢箱梁的顶推以及主缆架设进行了分析与计算。本文的研究工作和取得的成果如下:(1)钢箱梁空间线形的精度程度对全桥的成桥线形起到了至关重要的作用。在阳明滩大桥钢箱梁顶推施工中,对钢箱梁的竖向线形、主纵梁纵向线形以及钢箱梁的扭转变形进行了施工控制。经测量,其线形满足设计要求,与设计值吻合程度较好。(2)按照实际施工阶段,通过有限元软件Midas/civil对钢箱梁顶推过程进行了模拟,并针对钢箱梁最大悬臂状态进行了内力分析,得出各项内力状态均在容许范围以内的结论;在此基础上,模拟分析了在最大悬臂状态下受力最不利的临时墩的稳定性;并对钢箱梁与混凝土段的合龙阶段做了相关控制分析。(3)叙述了分离式猫道的一般构造以及架设方法。由于猫道只是临时施工平台,所以采用抛物线法对猫道的线形和受力进行了计算,得出了猫道的下料长度以及验算了猫道的安全储备。(4)文章介绍了主缆的解析计算方法,论述了三种计算理论:抛物线理论、悬链线理论以及分段悬链线理论。针对各理论相应的基本假定给出了不同的计算公式。运用分段悬链线理论对主缆的无应力长度进行了迭代计算,给出了主缆的水平分力以及竖向分力的计算公式。对主索鞍处了主缆无应力长度进行了修正,并叙述了在计算下料长度时的诸多问题。最后以实际工程为背景,计算了阳明滩大桥主缆各索股的无应力长度,并与设计对比,吻合度较高。(5)通过有限元软件对大桥的初始平衡状态进行了分析,将成桥状态主缆线形与设计值对比,精度满足施工要求;并且论述了通过倒退分析来求的主索鞍预偏量的有限元法。(6)论述了通过影响矩阵法对基准索股进行调整的一般步骤和方法,编制了基准索股调整程序,对阳明滩大桥基准索股进行了调试。该方法明确易懂、调整精度高,是一种调整基准索股的有效方法。最后文章讲述了一般索股架设与垂度调整的方法,思路清晰,可供其他悬索桥主缆施工借鉴。
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