大跨PC梁式悬索桥施工过程控制与分析

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近年来,我国西南地区交通事业飞速发展,西南地区由于特殊的地形地貌,所建设的公路铁路桥隧比相对较高,悬索桥在跨越深山河谷有天然的优势,在西南地区,我国建成多座大跨径悬索桥。PC梁式悬索桥因其可以利用山区丰富的石料资源,进而可以较大幅度的降低工程造价,在西南地区的低等级公路悬索桥建设中时有出现,与常规钢箱梁悬索桥不同的是,PC梁式悬索桥施工过程中存在着一些特殊的问题,本文以在建的世界最大跨径的PC梁式悬索桥——云南省永善县月亮湾大桥为工程背景,对其施工控制若干问题进行了研究,并将成果应用于实践,确保了该工程的顺利进行。本文主要的研究内容和成果如下:1.本文通过对悬索桥计算中有限元法和解析法的分析比较,根据月亮湾大桥丝股架设过程中的影响因素,采用有限元法,建立月亮湾大桥模型,确定了主缆无应力长度、温度、跨度变化、温度引起的塔顶竖向位移的影响系数,计算空缆线形方程,通过实测结果验证了计算结果的正确性。2.针对PC梁式悬索桥散索套的特殊性,编制了成缆状态下的锚跨索股张力计算程序,根据此程序,对月亮湾大桥锚跨索股进行了计算,印证了程序的准确性。3.从主塔及索鞍受力的特性出发,通过有限元模型模拟索鞍顶推过程的方法,对索鞍顶推时机、顶推力大小及顶推量进行了求解,确定了分六次顶推的顶推方案。4.对加劲梁吊装阶段进行了计算,总结出加劲梁吊装过程中,主缆线形、加劲梁标高的变化规律。5.针对此桥型施工过程中的特点,分析了加劲梁临时连接分别采用只受压单向铰临时连接和双向铰临时连接时对加劲梁线形的影响,确定了采用只受压单向铰作为临时连接的方案;讨论了加劲梁设置纵向预偏的原因;对比分析了四种不同湿接缝浇筑方案对于悬索桥最终成桥线形及内力的影响,并确定采用湿接缝浇筑过程中加劲梁上配置湿接缝重量,浇筑顺序从跨中向两侧主塔对称浇筑的浇筑方案。
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