钢拱塔斜拉桥结构特点及施工控制研究

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在桥梁施工监控过程中,斜拉桥合理的成桥状态是进行施工监控的基础,是为整个施工监控过程提供理论数据的,因此合理的成桥状态的确认是整个工程监控过程的重中之重。本文的理论部分对钢拱塔斜拉桥的结构特点、国内外发展的现状以及与混凝土斜拉桥的区别进行了论述,并对斜拉桥的几种施工监控的方法进行了介绍,对斜拉桥的施工监控的目的及意义、理论计算、参数测量、线形监控、索力监控、应力应变监控、温度场监控及设计参数的误差分析识别与预测进行了详细说明。本文以朝阳市燕都大桥为典型案例,对燕都大桥的实际情况及工程背景、燕都大桥的桥型布置、结构尺寸、及各种环境因素进行了详细介绍,并使用MIDAS Civil软件对燕都大桥进行了有限元建模分析计算。本文选择了合理成桥状态的几种常用方法中,以控制主梁弯矩为成桥索力的用最小弯曲能量法计算出初始索力,并进行优化,调整索力,最终确定了合理的成桥状态。对每个施工阶段进行了详细的计算与分析,得出各个阶段的主梁弯矩、主梁应力、主梁挠度、斜拉索内力、钢塔弯矩、钢塔应力、钢塔变形等数据,选择了代表性的施工阶段进行分析研究。通过索力结果对比分析、主梁应力及弯矩结果对比分析、主塔应力及索塔偏移结果分析、桥面线形的测定分析等方面与实际监测的数据进行了对比,分析实测数据和理论数据的误差的原因。本文对主梁的自重、拉索的索力、温度影响等设计参数进行了敏感性分析,通过结果的比对,分析敏感性影响大的参数,为以后桥梁的设计及施工监控提供了更有价值的参考。
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