180米圆弧钢筋混凝土拱桥设计和施工技术研究

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近20年来,我国大跨径拱桥迅速发展,先后建成了多座世界第一大跨度的钢管混凝土拱桥、钢拱桥和钢筋混凝土拱桥。这些拱桥中,除少数桥梁采用转体施工法和整体提升法施工外,绝大多数拱桥的主拱圈采用无支架缆索吊装斜拉扣挂法施工。此外,大跨度拱桥主拱圈通常采用悬链线作为拱轴线,圆弧拱轴线仅在小跨径拱桥中应用,极少在180m跨的混凝土拱桥中应用。本文以正在施工中的贵州海马大桥为工程背景,开展了180m圆弧钢筋混凝土拱桥设计和施工技术研究。主要内容如下:①基于拱轴线与自重压力线偏离最小的原则,应用优化方法,研究了海马大桥的合理拱轴系数,然后以得到的合理拱轴线,通过“五点重合法”推导对应计算跨径的圆弧拱轴线,应用有限元程序对两种拱轴线下的内力和变形进行分析比较。②针对海马大桥的地形和地质条件,开展了海马大桥缆索吊装总体设计和主拱圈预制方法的研究;针对岩锚锚索,计算了岩锚长度;③基于ANSYS的APDL语言,编制了大跨度钢筋混凝土拱桥施工控制专用程序,开展了海马大桥的扣索索力和节段预抬量的计算。理论计算表明,文中提出的方法和编制的程序是正确的,松扣后的拱轴线形与裸拱变形基本一致。
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