悬臂拼装钢筋混凝土拱桥的施工控制

悬臂拼装钢筋混凝土拱桥的施工控制

刘万忠[1]2001年在《悬臂拼装钢筋混凝土拱桥的施工控制》文中指出本文以悬臂拼装钢筋混凝土拱桥的施工控制为研究对象,结合工程实例,分析了大跨径钢筋混凝土拱桥的悬臂拼装施工方法,认为施工过程中拉索的索力直接影响拱肋截面的应力和拱肋轴线的标高,拱肋截面的应力是悬臂拼装拱桥施工控制的关键因素。针对这一受力特点,本文根据拱肋截面上、下缘应力平衡条件及影响矩阵的概念,发展了应力平衡法,用以确定拉索的合理索力,从而使拱助结构受力合理并具有理想的线形。同时依据应力平衡法的思想,编制了用于悬臂拼装拱桥施工控制的程序,采用该程序对广西来宾磨东红水河大桥进行了施工控制分析计算,经与监测数据及课题组研究成果相比较,结果表明,应力平衡法是合理与有效的。最后本文利用Super SAP有限元分析程序建立了广西来宾磨东红水河大桥实际结构的大型有限元计算模型,并对模型进行了分析计算,得出了拱肋结构的应力分布情况及应力分布规律,同时也得出了一些有益的结论。

朱华栋[2]2016年在《200m跨钢筋混凝土拱箱节段预制拼装构形控制及施工索力优化研究》文中认为近年来,斜拉悬拼法施工修建的大跨径钢筋混凝土拱式结构越来越多,除了用于传统的公路桥梁,在水利行业的应用也逐步推广。本文依托世界第一大跨钢筋混凝土拱式渡槽——龙场渡槽,从主拱圈构形控制,斜拉扣挂施工索力优化两个方面对悬臂拼装工艺施工钢筋混凝土拱的几个关键技术进行研究。主要工作包括:(1)综述了悬臂拼装法的发展现状,通过对悬臂拼装法中一些关键工艺特点的比较和分析,论证了研究200m级悬拼拱构形控制和获取合理施工索力的必要性。(2)从构形控制的基本理论出发,结合实际工程背景。探讨了节段预制过程中提高制作效率的方法——1/4长线法预制工艺。并基于1/4长线法和制作预拱度分配方式,推导了拱箱底弧悬链线平置分段方程。根据拱圈下挠影响因素计算制作预拱度,利用平置分段方程计算出了龙场渡槽制作线形。(3)基于地面激光叁维扫描技术模拟节段拼接的结果,分析了该方法的技术特点,发现并指出该技术应用于钢筋混凝土预制节段拼接模拟的优势和局限性。提出给拱段拼装端榫头间垫入钢板创造灌缝空间工艺,减小处理范围的高效方法,提高了节段端头的连接质量。(4)通过分析施工预拱度的影响因素,结合龙场渡槽悬拼工艺实际情况,得出龙场渡槽施工预拱度需忽略当前节段自重及其施工荷载的影响的结论,基于上述结论,提出了适用于龙场渡槽的施工预拱度表达公式,并采用有限元软件建立正装迭代模型,计算得到了适用于龙场渡槽的施工预拱度。(5)基于多目标优化的思想,建立索力、拱圈应力及扣塔偏位的多目标优化数学模型。通过逐步离散可行解集,加快了有限元正装迭代优化施工索力的效率,得到一组合理施工索力,龙场渡槽应力和扣塔偏位的控制成果联合验证了该法的可行性。

田波[3]2007年在《山区大跨径钢筋砼箱型拱桥的合理布置和结构选型研究》文中研究指明本论文通过对国内外大跨径钢筋混凝土拱桥的设计、施工资料的收集及其出现问题的分析,从设计角度研究了拱轴线形、矢跨比、拱圈截面及拱上构造、全桥极限承载能力及稳定性对钢筋混凝土拱桥设计的影响;从施工角度研究了缆索吊装法、劲性骨架法、转体施工法、悬臂施工法等不同施工方法的钢筋混凝土拱桥的经济适用跨径及其适用条件。针对依托工程—白沙沟1#大桥,选择采用的悬臂浇筑施工工艺,对全桥的结构选型、构造设计、总体计算分析所包含的桥型方案、拱轴系数、矢跨比、拱圈截面尺寸及拱上构造、全桥静力极限承载能力、全桥稳定性进行了系统研究;对悬臂浇筑关键技术:拱圈挂蓝节段悬臂施工总体施工方案、扣塔结构、挂蓝系统、锚碇系统(岩孔式锚碇和预应力岩锚)进行了系统研究。并通过1/5缩尺全桥模型试验对拱圈设计方案进行了试验验证。通过对上述问题的研究,总结了适用于山区大跨径钢筋混凝土拱桥修建的节段悬臂浇筑施工法与其相适应的大跨径钢筋混凝土拱桥设计方法。相关的研究成果不仅直接支持和指导依托工程的设计和施工,同时也为国内在山区修建大跨径钢筋混凝土拱桥提供很好的参考和借鉴作用。

罗意明[4]2016年在《夜郎湖大桥主拱圈采用斜拉扣索体系悬浇施工技术研究》文中指出近年来,大跨径钢筋混凝土拱桥在我国得到了迅速发展,拱肋的施工方法主要有支架现浇法、缆索吊装法、劲性骨架法、转体施工法及悬臂拼装法。悬臂浇筑法在国外混凝土拱桥的建造中频繁被采用,通过在跨内设置辅助墩的有支墩悬浇法,不仅减小了悬臂长度、降低施工难度及对扣挂系统的要求,而且使得拱肋的施工控制也相对更加容易。相比之下,目前国内采用悬臂浇筑法施工的拱桥仅有5座,跨径也相对较小,而对有支墩悬臂浇筑施工法尚未进行过研究,因此缺乏对该工法施工的大跨径混凝土拱桥力学行为规律的了解。为此,本文以夜郎湖大桥为工程背景,围绕有支墩悬浇施工法展开了以下研究:(1)在收集国外有支墩悬臂浇筑法施工的拱桥设计资料的基础上,给出了夜郎湖大桥有支墩悬臂浇筑法施工方案的总体设计。分析了临时墩位置的影响因素及确定方法,将预应力现浇法推广到拱肋的悬浇施工中,将零弯矩法应用到预应力筋的计算中,推导了拱肋预应力筋计算的解析公式。(2)研究了采用有支墩悬臂浇筑法施工时拱肋的力学行为规律,以及拆除扣塔、预应力筋对拱肋的影响。分析了不同扣索布置形式对拱肋施工过程及成拱状态的影响。(3)为了减小施工过程中的控制误差,针对本桥有支墩悬臂浇筑施工过程中的受力行为开展了参数敏感性分析,并对拱圈合龙后的扣索拆除顺序进行了研究。

胡秋贵[5]2007年在《悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥模型试验研究》文中研究表明拱桥在我国有着悠久的历史和广泛的应用,而在所有拱桥型式中又以钢筋混凝土拱桥应用最多。目前,我国大跨度钢筋混凝土拱桥采用的施工方法主要有体外支架法、缆索吊装法、悬臂拼装法、转体法和劲性骨架法。悬臂浇筑施工拱桥在我国尚无先例,而国外从上世纪六十年代就开始采用该方法施工拱桥,近年来,更是修建了多座创本国跨度记录的大跨度钢筋混凝土拱桥,悬臂浇筑施工拱桥在国外得到了迅速发展。悬臂浇筑施工拱桥非常适用于诸如陡峭的峡谷和湍急的河流等十分险峻的场地条件,并且具有减少施工费用、缩短工期、易于控制施工变形、结构整体性好以及减小对环境的破坏等优点,从而提高了拱桥的竞争力,推动了拱桥的发展。我国目前正在修建的跨径达150m的四川省西昌—攀枝花高速公路白沙沟1#桥正是采用临时塔架斜拉索悬臂浇筑施工方法,由于这是我国首次采用该方法修建大跨度钢筋混凝土拱桥,为了更好地了解该施工方法和施工过程中主拱的应力与变形的变化情况从而为实桥的施工提供参考,进行了主拱的1/5比例模型试验。本文围绕拱桥悬臂浇筑施工开展工作,首先简要回顾了该施工方法的发展以及介绍了近年国外几座悬臂浇筑施工的大跨度拱桥概况;然后介绍了其施工控制的相关理论、方法:最后重点介绍该模型试验的设计、施工以及对试验结果进行分析,试验结果表明,主拱的受力和变形是合理的,实桥的施工方法是安全可行的。

肖志辉[6]2007年在《大跨度钢管混凝土拱桥成拱过程施工控制技术的研究及应用》文中指出大跨度钢管混凝土拱桥是一种自架设体系结构,结构的刚度是分阶段逐渐组合而成的,整个施工过程复杂,施工工期长。因此对桥梁施工过程的精确控制是实现设计成桥目标的关键。本文以益阳茅草街大桥为背景,介绍了大跨度钢管混凝土拱桥成拱过程施工控制技术的研究与应用,同时对钢管混凝土拱桥施工控制中的结构分析方法、施工监测技术、误差特性分析与参数识别方法等问题展开研究。在拱肋吊装阶段,提出了以制作线形作为悬臂拼装过程中各工况目标线形的思想,并以此为原则提出了基于索力增量确定调索方案的方法,采用该方法在保证施工控制精度的前提下能最大限度减少调索次数。将这种方法应用在茅草街大桥的索力确定上取得了较好的效果。吊装完毕后,由于合龙时空钢管的温度高于设计基准温度,采用顶下弦杆与压重相结合的内力调整方案修正合龙时的温度。在空钢管合龙以后,对混凝土灌注过程可能出现的情况进行了模拟分析,并结合混凝土灌注阶段的施工控制成果对理论分析成果进行了验证。在混凝土灌注完毕以后,对成桥状态的施工控制成果进行了总结。为了减小钢管混凝土拱桥施工过程中的施工控制误差,本文对影响钢管混凝土拱桥施工控制精度的因素进行了误差分析,以最小二乘法的原理为基础,推导了根据节点位移测量值进行参数误差识别的基本方程,并将其应用到茅草街大桥施工控制的参数估计中。

刘万忠, 王解军[7]2003年在《悬臂拼装钢筋混凝土拱桥的施工控制》文中进行了进一步梳理来宾磨东红水河大桥主桥跨度为180m的上承式钢筋混凝土桥梁,采用缆索吊装斜拉扣挂悬臂拼装施工。通过工程实例,对大桥进行了施工控制计算,并对施工过程中拱肋结构的平面应力分布情况进行了分析,并对其效果进行了评价。

李晓斌[8]2008年在《大跨度钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工控制与模型试验研究》文中研究说明随着我国交通事业的不断发展,桥梁结构不断向大跨度、高强度混凝土方向发展。当钢筋混凝土拱桥施工现场周边没有预制场地或预制件运输困难时,悬臂浇注施工拱圈较为经济,且具有施工方便、结构整体性好、后期维护少、维修简便的独特优势。考虑到西部山区交通建设的实际情况,多数道路需穿越高山、深谷,大跨度钢筋混凝土拱桥在技术、经济上与其他桥型相比具有较明显的优势,进行山区钢筋混凝土拱桥施工新工艺研究具有现实意义。钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工工艺在国内首次采用,在收集国内外相关资料和深入分析国内外研究成果的基础上,本文围绕该课题存在的问题,进行了如下问题的研究工作:1、在收集国内外相关资料和深入分析国内外研究成果的基础上,参照斜拉桥、连续梁桥及其他桥型悬臂浇注施工时的控制方法及计算分析理论,分析了钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工误差的来源和类型,并提出了消除误差的方法;对钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工的控制方法进行研究,建立一套适于钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工控制体系。2、将应力平衡法引入到钢筋混凝土拱桥悬臂浇注合理施工状态的确定中,推导了求解拱圈悬臂浇注施工时中间索力合理范围的公式,并编制了相应的MATLAB程序进行求解。将“单元生死技术”引入到钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工过程的模拟分析中,基于ANSYS中的APDL语言编制了钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工阶段分析的程序,并编制出相应的ANSYS命令流程序,以实现施工仿真分析的程序化、简单化,提出了钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工时锚索索力确定的方法。3、提出悬臂浇注施工拱圈合拢前的索力调整可有效地改变成桥后拱圈的内力分布,并建立拱圈合拢前索力优化问题的数学模型。利用多目标、多约束优化算法编制了相应的MATLAB程序,对白沙沟1_#桥拱圈合拢前索力优化进行研究,并对拱圈合拢后扣索的拆除顺序进行了探讨。4、为了减小大跨度钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工过程中的施工控制误差,对依托工程白沙沟1~#桥悬臂浇注施工时引起施工误差的参数进了敏感性分析。从而确定出该桥的主要设计参数,在此基础上,利用最小二乘法对这些参数进行识别,估计出各参数的真实值,以消除施工控制中结构设计参数误差。5、以西昌至攀枝花高速公路上的白沙沟1~#大桥为工程背景,进行室内钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工模型试验,测试了拱圈的变形、控制断面的应力、扣索索力;并采用应力平衡法进行索力优化和拱圈合拢前索力调整,将计算结果与实测结果进行对比分析。结果表明,拱圈的变形、控制断面的应力、扣索力实测值与计算值符合较好,拱圈在施工过程中是安全的,钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工工艺是可行的。通过模型试验,验证了钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工过程中索力调整方法和合拢前索力优化算法的合理性,并验证了拱圈进行悬臂浇注施工的安全性和工艺的可行性。最后,对建成后的主拱进行极限承载力测试,表明利用悬臂浇注施工方法建成的拱圈有很大的安全贮备。

周元毅[9]2016年在《夜郎湖大桥劲性骨架外包混凝土浇筑方式与控制技术研究》文中提出随着桥梁施工技术的发展,新工艺及新材料的出现,为钢筋混凝土拱桥向着大跨径方向发展提供了良好的机遇。悬臂浇筑与劲性骨架组合施工技术在国外已经被推广运用,该方法弥补了单一施工方法的不足,对混凝土拱桥向大跨径方向发展有巨大的推动作用。国内劲性骨架施工法已经达到世界先进水平,采用悬臂浇筑法修建了3座拱桥,但悬臂浇筑与劲性骨架组合施工法尚未得到运用,因此缺乏相关的施工与控制技术经验。本文围绕悬臂浇筑与劲性骨架组合施工法展开以下工作:1 收集国外采用悬臂浇筑与劲性骨架组合施工拱桥相关资料,借鉴已有的施工及控制经验,再结合本文研究对象,拟定出一套可行的施工方案,即:在两拱脚侧各74.24m范围内采用斜拉扣挂悬臂浇筑法施工,跨中30.73m采用劲性骨架法施工,骨架外包混凝土采用整节段浇筑法施工。2 基于一次浇筑一次张拉,对改进的应力平衡法在算法上做进一步改进,以施工过程中拱圈截面上、下缘拉应力为控制目标,一次性求解出扣索力可行域,使求解过程更加简单快捷。3 随着悬臂段的增大,施工过程中已浇筑成型拱圈截面应力可能会超出控制范围,因此本文提出了索力累计增量法,能够在施工过程中预先判定需要拆除的扣索号,通过拆索的方式调整拱圈截面应力,达到一次浇筑一次张拉的目的。4 本文探讨了劲性骨架外包混凝土整节段浇筑法施工法,并将改进的应力平衡法推广到劲性骨架外包混凝土浇筑施工控制计算中去。该方法能够反应外包混凝土浇筑对悬浇段拱圈受力的影响,既能控制悬浇段拱圈截面应力,又能控制外包混凝土的应力。

骆中林[10]2008年在《斜拉扣挂钢箱拱桥施工控制及吊装精度影响因素分析》文中研究说明近年来,随着我国交通建设事业的发展,钢箱拱桥在我国的建设与发展非常迅速,而对钢箱拱桥的研究则相对滞后于工程实践。目前斜拉扣挂—缆索吊装法是大跨径钢箱拱桥最常用的一种施工方法,且采用这种方法施工的钢箱拱桥向着更大跨径、更大规模的方向发展。因此对钢箱拱桥采用斜拉扣挂法吊装的施工控制及吊装精度影响因素分析,具有重要的理论意义和工程价值。本文针对钢箱拱桥斜拉扣挂法施工的特点,研究钢箱拱桥施工控制的计算方法,分析各种因素对吊装精度的影响,其主要内容如下:1、阐述各种吊装计算理论的优缺点,在已有研究成果的基础上,研究有限元法的求解思路和计算步骤,并以长沙浏阳河大桥为工程背景,计算浏阳河大桥吊装过程中的扣索索力和节段预抬量,解决浏阳河大桥施工过程中的关键问题,验证有限元法的可靠性与实用性,为钢箱拱桥施工控制计算方法提供科学依据。2、为了确保吊装过程中的内力状态安全和拱肋线形良好,分析了各种因素对吊装精度的影响,并提出了一些相应的应对措施。3、为了进一步分析设计参数误差对吊装精度的影响,选取了扣索垂度效应和温度效应进行探讨,并将理论分析结果与实测结果作对比,得出了一些有意义的结论,准确预测了吊装过程中节段标高,为浏阳河大桥的顺利合龙提供了安全有效的保证,成功解决了浏阳河大桥高精度合龙的难题。

参考文献:

[1]. 悬臂拼装钢筋混凝土拱桥的施工控制[D]. 刘万忠. 湖南大学. 2001

[2]. 200m跨钢筋混凝土拱箱节段预制拼装构形控制及施工索力优化研究[D]. 朱华栋. 长沙理工大学. 2016

[3]. 山区大跨径钢筋砼箱型拱桥的合理布置和结构选型研究[D]. 田波. 西南交通大学. 2007

[4]. 夜郎湖大桥主拱圈采用斜拉扣索体系悬浇施工技术研究[D]. 罗意明. 重庆交通大学. 2016

[5]. 悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥模型试验研究[D]. 胡秋贵. 西南交通大学. 2007

[6]. 大跨度钢管混凝土拱桥成拱过程施工控制技术的研究及应用[D]. 肖志辉. 长沙理工大学. 2007

[7]. 悬臂拼装钢筋混凝土拱桥的施工控制[J]. 刘万忠, 王解军. 公路交通科技. 2003

[8]. 大跨度钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工控制与模型试验研究[D]. 李晓斌. 西南交通大学. 2008

[9]. 夜郎湖大桥劲性骨架外包混凝土浇筑方式与控制技术研究[D]. 周元毅. 重庆交通大学. 2016

[10]. 斜拉扣挂钢箱拱桥施工控制及吊装精度影响因素分析[D]. 骆中林. 长沙理工大学. 2008

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