鋼管混凝土拱橋無應(yīng)力狀態(tài)法施工控制研究.pdf

1、大跨度鋼管混凝土剛構(gòu)系桿拱橋是一種自架設(shè)體系結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)剛度是分階段逐步形成的。從結(jié)構(gòu)體系上看，剛構(gòu)系桿拱橋?qū)儆跓o推力結(jié)構(gòu)，傳力路徑明確，但是，結(jié)構(gòu)的形成過程較為復(fù)雜、漫長。從拱肋分段形成線形控制到橋面線形控制，都離不開準確到位的施工控制。當前鋼管混凝土拱橋施工控制主要采用正裝分析、倒裝分析或正裝、倒裝交互迭代的方法來實現(xiàn)成橋理想狀態(tài)，分析過程較為復(fù)雜繁瑣。相比之下，無應(yīng)力狀態(tài)法施工控制原理以相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件無應(yīng)力量作為控制目標，在滿足

2、各施工階段結(jié)構(gòu)強度安全的前提下，使得處理構(gòu)件安裝過程的監(jiān)控問題時更加直觀明了，且概念清晰，計算工作量小，應(yīng)變能力強，具有更為廣闊的應(yīng)用前景。本文以南充市下中壩嘉陵江大橋為背景，對鋼管混凝土剛構(gòu)系桿拱橋合理成橋狀態(tài)下的吊桿、系桿無應(yīng)力長度計算以及施工控制中的結(jié)構(gòu)分析方法、纜索吊裝索力控制、系桿張拉控制、吊桿安裝控制等問題展開研究。
　　 筆者對鋼管混凝土桁式拱橋進行了合理簡化，在鋼管混凝土拱橋拱肋吊裝和調(diào)整中的扣索、背索索力計算中

3、，根據(jù)拱肋安裝線形控制要求，提出合理的分步前進迭代算法計算扣索、背索張拉控制力，保證了拱肋形成過程的安全以及合龍松扣后裸拱狀態(tài)下的理想線形。
　　 在無應(yīng)力狀態(tài)法理論基礎(chǔ)上，分析比較了拱肋分段形成至成拱過程自然合龍與強制合龍的區(qū)別，探討了一般性拱結(jié)構(gòu)合龍前實現(xiàn)無應(yīng)力安裝所需要調(diào)整的位移量，并說明扣索作為臨時構(gòu)件，索力作為臨時荷載不會影響最終結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和線形。
　　 在確定成橋狀態(tài)吊桿、系桿無應(yīng)力長度方面，結(jié)合鋼管混凝土拱

4、橋剛度分階段形成的特點，提出分步算法確定最終結(jié)構(gòu)吊桿、系桿無應(yīng)力長度，以此作為施工過程系桿張拉、吊桿安裝時的控制依據(jù)。分步算法的基本思路是先不考慮混凝土收縮徐變，以拱肋聯(lián)合截面剛度計算成橋狀態(tài)下的初始吊桿、系桿無應(yīng)力長度，再在此基礎(chǔ)上考慮混凝土收縮徐變及活載影響修正吊桿、系桿無應(yīng)力長度，最后考慮拱肋截面剛度變化影響分析計算獲得最終結(jié)構(gòu)的吊桿、系桿無應(yīng)力長度。
　　 以最終結(jié)構(gòu)的吊桿、系桿無應(yīng)力長度為標準，按照實際施工順序?qū)κ┕み^