组合梁斜拉桥合理有限元模型确定及施工控制

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组合梁是由混凝土板、钢梁、剪力连接件组成的,由于组合梁斜拉桥具有跨越能力强、外型美观、造价经济等优势,在国内得到了广泛的应用。组合梁斜拉桥为多次超静定的柔性体系,结构受力复杂,所以对组合梁斜拉桥进行施工监控是非常必要的。本文以河口大桥为工程背景,研究了组合梁斜拉桥的施工监控问题,确定了施工控制所采用的仿真分析有限元模型,以下是本文的主要研究内容及得到的主要结论:①基于有限元法研究了组合梁斜拉桥施工控制的理论基础。概括总结了组合梁斜拉桥的施工控制模拟分析方法,明确了河口大桥施工控制的目的和施工控制的方法。②针对河口大桥提出了板-梁有限元模型(双层梁有限元模型)和梁单元有限元模型结构分析思想。运行桥梁结构分析软件CSB程序,对两种模型的施工过程进行分析计算。通过结构位移和单元轴力的理论值对两种模型进行比较,得到两种模型的位移存在一定差异,而单元轴力相差不大。③根据监控方案详细的确定了河口大桥施工控制中线性测试的测点位置和测试时间,应力测试的测点位置,斜拉索的测试方法以及测试流程。通过与标高和索力实测值的对比分析,得到板-梁模型标高理论值与实测值较吻合,建议以板-梁模型为主进行组合梁斜拉桥的施工控制仿真分析,通过梁单元模型对其标高和内力进行复核。④通过对“塔梁同步”和“先塔后梁”两种施工方案的有限元计算结果对比分析,得到了“塔梁同步”施工方案的可行性。分析和确定了河口大桥斜拉索张拉和调整方案,通过等弹性模量原理推导出无应力索长的计算公式,同时提出了成桥预拱度对无应力索长的影响。
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