佛山九江大桥组合梁斜拉桥的施工控制研究

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组合梁斜拉桥以其快捷的施工速度、优越的跨越能力、简易的施工方法以及经济性近年来在中国得到了广泛的应用,可以说组合梁斜拉桥是大跨径桥梁领域中最具竞争力的桥型之一。然而,由于其特殊的悬臂拼装施工工艺,施工中索力施加的偏差,安装线线的偏差,结构自重与外加荷载值与设计值的不一致都将对最终的成桥线形与应力分布情况产生影响。故而组合梁斜拉桥同时也是一种高次超静定且施工技术含量高的桥型之一。并且由于其各个主梁框架,线形事先在工厂进行预制然后再在现场进行悬臂拼装,用高强螺栓拼接而成,所以施工中块体之间的旋转角度与梁端高程的可调节范围有限,所以严格并且成功的施工控制成为组合梁斜拉桥施工成功与否的保证。本文基于国道325九江大桥修复工程,探讨了组合梁斜拉桥施工控制中的几个关键的技术问题。1、节段施工的安装线形与无应力线形是现场施工与工厂预制的重要信息,而工程中对此存在一些误解。本文论述了安装线形与预制线形的联系与区别。根据力与变形的协调原理,应用安装线形的大循环迭代的零初始位移法与切线位移法于九江大桥的预拼线形计算中,并且相互验证,最终得到九江大桥的预拼线形结果。2、为得到结构主塔,主梁,混凝土桥面板的合理受力分布情况,应用大型有限元软件ANSYS建立了包括三维杆件单元、空间梁单元和弹性壳体单元的空间三维模型,从而得到各个施工阶段桥梁主梁与桥面板的应力、应变分布情况,并且与施工中的测试结果进行比较,证实梁板单元模型在组合梁斜拉桥的应力控制中是可行。3、在组合梁斜拉桥施工控制中,精确的索力测量极为重要,正确的测量结果是后序施工中调整索力与标高的基础。本文比较了频率法与液压传感测试法在九江大桥施工控制中的应用,得出频率法较适合于长索、柔索,而压力传感测试则在短索索力值测试中有明显的优越性。由于短索的刚度影响在索力计算所占的比重太大,频率法在短索测试中有一定的局限性。4、本文还尝试针对九江大桥施工中二期荷载的施加情况,对二期恒载值进行参数修正,实践证明卡尔曼滤波法在组合梁斜拉桥施工控制中具有一定的应用意义。
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