预应力混凝土连续梁桥施工阶段受力分析研究

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PC连续箱梁桥具有结构刚度大、变形小、伸缩缝少,以及抗风、抗震能力强、后期养护简单等一系列优点,广泛用于公路交通中。随着高强材料和挂篮悬臂施工的发展,PC连续箱梁桥也广泛用于铁路建设中。同时,随着Midas Civil、ABAQUS 6.12等有限元软件的兴起,结构电算的速度和精度越来越高,还可通过有限元模拟与桥梁结构相对应的施工阶段、整体线形和应力分析、截面受力分析等。为PC连续箱梁桥的施工监测控制提供了巨大的帮助。但是,由于桥梁工程施工过程的不可逆性。并且,施工过程中理论计算结果与实际测量数据都会存在差异。这都要求技术人员要理论与实际相结合,做好桥梁结构施工过程中的线形和应力的监测与控制工作。本文结合白腊寨一号四线桥(32+48+32m连续梁),应用有限元分析软件Midas Civil和ABAQUS 6.12,对桥梁进行整体结构受力分析、线形分析、主要控制截面应力分析、0号块最大悬臂阶段受力分析等工作。并将计算结果运用于桥梁施工监测控制。同时,本文还对以下内容做了分析:(1)对PC连续箱梁桥的特征及其发展历程做简要叙述,分析了目前桥梁施工监测控制理论和施工方法,并比较其优劣特点。(2)采用有限元软件Midas Civil,依据白腊寨一号四线桥(32+48+32 m)建立空间三维有限元模型。结合施工设计文件和现场工程特点,建立悬臂施工中梁段浇筑、预应力张拉、挂篮移动等阶段的分析模型,对如何提高有限元模型计算的准确性、真实性进行深入的分析。(3)运用有限元软件ABAQUS 6.12,采用内力、位移相结合的加载方法对桥梁0号块进行局部受力分析。分别对0号块的最大悬臂状态下箱型截面局部受力、以及可能出现裂缝的形态、对应裂缝成因等进行了分析。(4)运用Midas Civil对悬臂施工中的挂篮及构件进行强度、刚度和稳定性分析、不同荷载组合作用下安全系数分析和结构受力分析。(5)针对PC连续梁桥现场施工监测控制的两大内容——应力监测和线性监控,提出比较完善的现场监控体系。并且还对影响PC连续梁桥施工监测与控制准确性的因素进行分析,比较理论计算结果与实际施工数据之间的差异,提出通过不断调整施工监控参数来控制挂篮悬臂阶段施工的方法,为白腊寨一号四线桥的顺利合拢做出了巨大贡献,并为更好的指导连续梁桥的施工监控提供一定的帮助。
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