单索面斜拉桥合龙施工与控制技术研究

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本文针对单索面钢桁架斜拉桥的合龙施工、监控中的关键问题,以东水门长江大桥为工程背景,利用有限元分析手段,建立了全桥的MIDAS有限元计算模型,并对桥梁进行分阶段施工模拟,给出了桥梁在主要施工阶段的结构内力图。介绍了桥梁整体合龙的顺序和合龙段杆件合龙的初步方案,讨论了杆件合龙初步方案的施工合理性,提出了更具操作性的杆件合龙方法,并分析了不同杆件合龙顺序对合龙后标高的影响。对影响合龙的主要因素及其敏感性进行了分析。合龙前的最大悬臂状态是施工阶段最易发生失稳的状态,为了保证桥梁安全合龙,本文第三章第二节对最大悬臂状态的稳定性做了分析,分析了在自重和施工荷载作用下结构可能发生的失稳模态,得出了临界荷载系数。最后对本桥的合龙施工控制技术进行了研究,给出了施工控制结果。本文具体所做的工作有:(1)通过阅读大量文献,本文在绪论里介绍了单索面斜拉桥的特点,特别是单索面钢桁架主梁斜拉桥的合龙施工和控制特点。从施工技术和监控技术以及材料的发展,阐述了单索面斜拉桥的发展趋势以及合拢施工控制的发展趋势。(2)建立了东水门长江大桥的全桥有限元模型,对全桥施工及合龙不同杆件合龙顺序施工进行模拟,给出了单索面斜拉桥施工关键工序的内力图,介绍了桥梁整体合龙的顺序和合龙段杆件合龙的初步方案。(3)对最大悬臂状态的施工阶段进行了稳定分析,得出了桥梁在自重荷载和施工荷载做用下的临界荷载系数和临界荷载下的失稳模态。(4)探讨了杆件合龙的初步方案的施工合理性,提出了更具操作性的杆件合龙方法,并分析了不同杆件合龙顺序对合龙后标高的影响。(5)对东水门长江大桥合龙监控方法进行了探讨,对影响合龙的主要因素及其敏感性进行了研究。分析了监控的内容、方法和结果。(6)最后对本论文做出总结,并对单索面钢桁架斜拉桥合龙施工技术,合龙监控技术深入工作的目标做出展望。
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