大吨位独塔混合梁转体斜拉桥施工控制研究

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随着交通的迅速发展,越来越多的公路与铁路交叉穿行,受地形与环境的影响,上跨铁路桥梁一般采用转体施工方法。混合梁斜拉桥采用转体施工法是一种新的趋势,未来发展空间巨大,施工控制对于高效安全地完成施工十分重要。混合梁转体斜拉桥工程庞大复杂,影响施工的因素较多,如何有效地进行施工控制是研究的一个热点。本文以某独塔混合梁转体斜拉桥为工程背景,对转体斜拉桥进行施工控制,对监测结果进行分析。论文主要研究包括:(1)结合施工方法与结构特点,采用Midas/Civil建立了有限元模型,进行各施工阶段模拟,运用正装分析法对各施工阶段进行数值计算和力学性能分析,得到斜拉索索力及无应力长度,索力包括成桥索力及初始拉力。对初始拉力与转体索力、成桥索力与设计索力分别进行了对比分析。得到主梁预拱度,主塔预抬高值以及主要阶段主桥的内力与变位参数,以此为依据进行施工控制。(2)对各施工阶段进行监测,分析监测数据,与理论计算值进行比较。转体系统符合要求。主梁线形监测中支架安全;立模标高变化小于限值,预拱度设置合理;主梁高程变化稳定,制定了主梁高程调整方案确保合龙阶段顺利进行;主塔水平偏位值处于安全范围。主梁主塔主墩各控制断面应力均小于限值,符合要求。对斜拉索索力跟踪监控,分析了各拉索张拉过程中无效的情况,制定了索力调整方案,使成桥索力达到理想状态。(3)称重试验对混合梁转体斜拉桥十分重要。在称重试验前理论计算配重并制定了初步的配重方案,实施初步配重方案后进行称重,根据称重结果进行数值计算,以转体偏心距为控制目标制定了配重调整方案,调整后的方案实施良好。本文采用有限元分析软件建模进行计算,以此计算值为依据进行施工控制,与监测结果进行对比分析,提出了高程调整方案及索力调整方案,使施工顺利进行。最后,对转体前称重进行了相关试验研究,提出了配重调整方案。本文的研究内容对今后的混合梁转体斜拉桥施工控制有一定借鉴意义。
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