鋼桁梁斜拉橋主梁無(wú)應(yīng)力構(gòu)形計(jì)算及應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)鋼材的冶煉技術(shù)和桁梁施工工藝的蓬勃發(fā)展，以桁架為主梁的鋼桁梁斜拉橋大量涌現(xiàn)，尤其在山區(qū)和跨江大河的大跨橋梁的修建與日俱增。鋼桁梁能適用特殊地形條件地區(qū)橋梁的建造，對(duì)山區(qū)橋梁構(gòu)件的運(yùn)輸和安裝顯示較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，具有跨越能力大、結(jié)構(gòu)輕盈美觀、經(jīng)濟(jì)性高、耐久性好、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。但是由于桁梁施工操作復(fù)雜，結(jié)構(gòu)桿件繁多，構(gòu)件生產(chǎn)與安裝精度要求較高，需要一套系統(tǒng)的施工控制體系來(lái)支撐，以保證成橋之后的幾何線形與內(nèi)力狀態(tài)。本文以鋼桁梁斜

2、拉橋施工控制中無(wú)應(yīng)力構(gòu)形控制法為主線，做了以下研究并得到了相應(yīng)的結(jié)論：
　?。?）從施工控制的角度介紹了在斜拉橋上的研究概況，闡述了無(wú)應(yīng)力構(gòu)形控制方法的計(jì)算理論，對(duì)大跨橋梁的幾何非線性問題作了具體論述，研究了制造線形、安裝線形和無(wú)應(yīng)力構(gòu)形相互的分別與聯(lián)系，同時(shí)理論上計(jì)算模型中的初始計(jì)算點(diǎn)位應(yīng)該是制造線形上的點(diǎn)位坐標(biāo)。
　?。?）闡述了鋼桁梁節(jié)點(diǎn)、節(jié)段分割點(diǎn)及錨點(diǎn)的無(wú)應(yīng)力位置的確定的計(jì)算方法，系統(tǒng)研究了鋼桁梁主梁無(wú)應(yīng)力構(gòu)形計(jì)算

3、的原理、方法、步驟和流程，以及節(jié)點(diǎn)板規(guī)格類型合并考慮因素及原則。對(duì)關(guān)心的主梁無(wú)應(yīng)力構(gòu)形計(jì)算的問題，系統(tǒng)的分析與研究了相鄰梁段之間開口值的計(jì)算方法、節(jié)點(diǎn)板規(guī)格類型統(tǒng)一以及節(jié)點(diǎn)板螺孔間距與開口值的關(guān)系，形成了主梁無(wú)應(yīng)力構(gòu)形計(jì)算的控制體系。
　?。?）研究了鋼桁梁主梁剛度等效分析，得到了空間普拉特式桁架和華倫式桁架模型與平面桁架模型、單梁模型等效時(shí)的平聯(lián)剛度修正系數(shù)和剪切剛度修正系數(shù)，及其與桁高、節(jié)間長(zhǎng)的關(guān)系曲線圖和擬合公式，等效后的平

4、面模型減少了建模的單元數(shù)與節(jié)點(diǎn)數(shù)，能顯著提高分析計(jì)算的效率。
　　（4）建立了忠建河橋的有限元數(shù)值模型，對(duì)鋼桁梁斜拉橋臨時(shí)固結(jié)、邊界條件、荷載施加提供了簡(jiǎn)便的處理方法。主梁無(wú)應(yīng)力構(gòu)形計(jì)算控制體系在此橋進(jìn)行了運(yùn)用，得到了規(guī)格較少、類型統(tǒng)一、施工方便、便于管理的節(jié)點(diǎn)板構(gòu)件制造數(shù)據(jù)。
　?。?）對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析，得到了敏感程度高低依次為鋼桁梁梁段自重、斜拉索自重、施工臨時(shí)荷載、主梁彈模和斜拉索彈模；同時(shí)通過主梁中跨合