上承式梁拱组合桥施工监控及预应力损失研究

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近些年来梁拱组合桥以其地基适应能力强、单跨跨度大、造型美观等特点在城市桥梁应用中受到青睐。上承式预应力混凝土梁拱组合桥作为此类桥型的一种,在采用满堂支架法施工时,通过开展施工监控,对桥梁控制截面测点应变、变形在施工各工况进行采集与分析,可正确指导桥梁施工,确保施工质量。此外现行规范有关桥梁预应力总损失公式采用分项计算法,过程较为复杂、引入经验系数较多,因此有必要改换思路,充分利用桥梁施工及后期监控采集的数据,开展基于监控条件下桥梁预应力综合损失简化计算方法研究。本文依托“马鞍山市冯桥路跨慈湖河桥施工监控”项目,通过现场实测、建模分析,对桥梁施工全过程进行了质量把控;并结合桥梁主要控制截面监控数据,提出了能够快速估算成桥后不同时期桥梁预应力综合损失简化计算公式。主要工作内容如下:1、根据设计图纸及施工方案,利用Midas Civil建立了全桥有限元模型,对梁拱组合桥进行了理论计算,根据计算结果选取控制截面、布置测点进而提出了该桥的施工监控方案,依照监控方案指导施工过程并进行质量和安全把控。2、对监控数据进行处理,消除温度误差,通过相关测点的数据对比,分析了桥梁施工过程中受力状态的变化。通过两幅桥实测值与理论值三者进行对比,证明了理论模型的可靠性,并分析了误差产生的原因。3、针对上承式梁拱组合桥,通过理论分析并对其结构计算模型进行简化,提出了在自重和预应力共同作用下的跨中挠度公式,进而推导了基于跨中挠度及截面应变直接计算预应力综合损失简化计算公式。4、以实例桥梁监控数据为基础,分别采用本文简化计算法、中国规范计算法、美国规范计算法对该桥预应力损失进行计算,本文方法计算结果位于中美两国规范之间,证明了本文计算方法具有较高的准确性,能够作为同类型桥梁预应力综合损失快速估算的依据。
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