钢管混凝土拱桥转体施工控制研究-建筑与土木工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 摘 要 在很多施工场地受限制的情况下，采用转体施工是一种很好的方法。桥梁转体施工， 是利用桥梁结构本身及结构用钢作为转体设施，利用较小摩擦系数的滑道和合理的转盘结 构，以简单的牵引设备，利用两岸的地形和简单支架预制拼装桥梁结构，整体旋转一定的 角度后安装到位。因其与其他的施工方案相比，能有效节省施工用材，减少施工设备，施 工快速安全，其中最为突出的特点是施工的过程中能直接跨越不利的地形，对线下的结构 影响较小。本文以漳州市闽江路钢管混凝土拱桥为工程背景，进行转体施工技术研究，为 以后类似的钢管混凝土拱桥的转体施工设计计算提供参考。 （1）根据漳州市闽江路钢管砼拱桥具体工程实例，采用 ANSYS 有限元软件进行球 铰结构局部实体有限元分析得到，球铰在转体前和转体过程中，各部位应力有所增加，但 增量较小。采用的平面转铰结构，转动接触对的摩擦系数只有 0.06，对于转动过程中球铰 各部位应力增量贡献较小。通过 MIDAS/Civil 有限元软件进行的转动体系有限元分析得 到，临时塔架最大应力出现在与背墙的连接处，转体过程拱肋内力和应力较小，变形较小。 在正式转体前，通过现场收集的材料参数，进行理论重心计算。在转动牵引力的计算中， 考虑中心支撑和中心、环道共同支撑两种情况。 （2）由于闽江路钢管砼拱桥为转体施工的钢管混凝土拱桥，在转体过程中需要保证 转体各构件的安全稳定，在转动到位后要严格控制合龙口的标高，保证拱桥顺利合龙，因 此进行施工监控是十分必要的。转体施工监控结果表明，拱顶靠近合龙口位置的标高与考 虑预拱度设计值之差在 1 cm 以内，符合较好，拱肋应力监控结果与有限元计算相一致。 在正式转体前制定具体称重方案，由于该钢管砼拱桥采用的平面转铰结构，在平衡称重方 案上与球面转铰结构不同，在具体称重过程中需要变换施加荷载的位置。 （3）采用 MIDAS/Civil 有限元软件建立钢管混凝土拱桥全桥杆系有限元模型，通过 有限元模型和规范相关内容，对钢管混凝土主拱进行结构内力计算，包括主拱承载能力极 限状态下构件和结构整体计算，和主拱正常使用极限状态下拱肋挠度和钢管应力计算，计 算结果均满足规范要求。同时，进行了成桥后的吊杆索力检测、静动载试验，检测结果与 理论计算相一致，符合设计的要求。 关键字：钢管混凝土拱桥，转体施工，有限元模型，转体计算，施工监控 Ⅰ Abstract In order to better adapt to the undulating terrain of mountains,and meet the constraints under the bridge,many spaning bridges are usually built by the method of rotation construction.The rotation construction generally uses the structure itself and steel as the rotational facilities,the slideway with a smaller coefficient of friction and reasonable rotary structure,at the same time,simple traction equipments are taken by the structure.It makes use of both sides of the terrain and the prefabricated bridge structures are assembled by simple brackets.At last,the whole completes rotation by a certain angle.Compared with other construction methods,the rotation can save construction timber,and reduce the equipment quantity effectively.Meanwhile,the construction could be finished rapidly and safely.Of which the most prominent is that the construction process has a litter effect on the underbridge structure,by directly across the adverse topography.In this paper,the study on rota