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伴随我国经济的腾飞,交通事业得到了飞速发展,作为交通线路的关键节点—桥梁事业也快速发展,桥梁设计、施工技术水平在不断提高,大跨高墩T形刚构桥得到了广泛应用,因此很有必要对它的施工控制以及预应力工艺进行更加深入的研究。 首先简要介绍了T形刚构桥及悬臂施工法的特点,归纳总结了施工监控的目的、意义和国内外发展研究现状。详细介绍了施工监控的主要内容(线形、应力、稳定性和安全控制)及其常见的五种控制方法和完整的施工控制系统。然后对比分析了三种常用的结构计算方法(正装、倒装和无应力状态计算法)的优势和劣势。介绍了施工中常见的误差和处理办法。 依据本文的庄科咀大桥工程实例背景,对桥梁结构形式、设计标准、材料、施工方法等基本情况进行了介绍。建立预应力T型刚构桥的Midas和另一细部分析有限元模型,对比关键截面的应力和变形是否一致,为以后的工作奠定基础。 采用已建立的Midas模型,分别使桥梁结构的材料特性、荷载、与时间相关的参数等计算参数变化一定的幅度,对比分析其对T型刚构桥的影响程度,确定出主要和次要的设计参数。 阐述了庄科咀大桥的施工监测与控制,该桥的施工控制方法主要包括:几何控制,提供合理的预抛高,确保桥梁的顺利合龙,在成桥1500天后达到设计线形;应力控制,在每一施工阶段前后,都要通过实时提取桥墩和主梁关键截面的应力数据,与理论计算值进行对比分析,避免出现应力突变的危险情况。并利用非线性详细分析程序建立实体模型,详细分析了各施工阶段截面应力分布的变化情况;稳定性控制,根据本桥大跨高墩的特点,着重分析了其安全稳定性,包括:各施工阶段、最大悬臂状态、成桥阶段的稳定性分析,以及风荷载对其稳定性的影响;安全控制,制定合理的控制方案,在以上各项都得到控制的前提下,综合判断其安全性,确保大桥施工在可控的范围内顺利进行。 针对预应力张拉工艺对桥梁结构的影响,对不同的预应力张拉顺序进行了有限元分析,比较在不同的张拉工艺下预应力钢筋由于砼弹性压缩引起的预应力损失的大小,以及拉应力的变化,并且分析了它的弹性模量、混凝土龄期、腹板拉应力集中等的影响因素,寻找相对合理的左右非对称和上下非对称张拉方案。 最后阐述了本文的主要结论和创新点,并对未来研究工作进行展望。