天赐大桥力学性能分析与施工监控

发布时间：2020-10-18 05:16

　　 天赐大桥为预应力混凝土连续箱梁-钢桁架拱组合结构桥梁,该桥型因外形美观而被应用于城市景观桥梁工程中,但该桥型结构复杂,且悬臂施工过程中桥梁位移和应力复杂多变,不易控制。为保证桥梁施工质量和施工安全,本文分析天赐大桥施工阶段的力学性能,实施桥梁施工监控,所完成的主要工作有:1.以天赐大桥为工程背景,利用有限元软件MIDAS/CIVIL和MIDAS/FEA分别建立空间杆系单元模型和实体单元模型,进行天赐大桥施工全过程的仿真分析,获得施工监控所需理论数据,为桥梁施工监控提供理论依据。2.基于空间杆系单元模型,研究参数(自重、预应力张拉、混凝土弹性模量和混凝土龄期)改变对桥梁线形和结构应力的影响。结果表明,自重和预应力变化对桥梁线形和结构应力影响较大;混凝土弹性模量增大或减小10%时,在混凝土浇筑和预应力共同作用下,最大悬臂状态和成桥阶段,主梁竖向位移均减小;混凝土弹性模量降低对主梁应力的影响较混凝土弹性模量增大对主梁的应力影响大。混凝土龄期达到5天后,混凝土龄期增大对桥梁线形和结构应力影响较小。3.针对实际施工中可能出现的预应力不对称张拉情况,以实体单元模型为基础,研究预应力不对称张拉对桥梁线形和应力的影响。结果表明,预应力钢束不对称张拉会造成桥梁位移和应力沿横截面不对称分布。4.分析4种不同桥梁合龙方案对天赐大桥成桥线形和结构受力的影响,为制定天赐大桥施工合龙方案提供参考。采用自适应控制法对天赐大桥实施施工监控,保证施工过程中主梁受力安全、线形平顺。
【学位单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U445.4
【部分图文】：

2 桥梁有限元模型天赐大桥采用预应力混凝土连续箱梁-钢桁架拱组合结构形式，视觉效果良好，但结构受力复杂，施工周期较长，为保证桥梁建设顺利进行，需开展施工监控。本章运用有限元软件 MIDAS/CIVIL 和 MIDAS/FEA 分别建立天赐大桥的空间杆系单元模型和实体单元模型，为后续桥梁施工全过程仿真模拟分析奠定基础。2.1 工程概况天赐大桥位于河南省信阳市光山县东南部的京九路上，起点桩号为K1+130.84，终点桩号为K1+589.16，跨越主河槽。主桥跨径为55m +2×90m +55m，上部结构形式为预应力混凝土连续箱梁+钢桁架拱。主梁采用单箱双室变截面预应力混凝土连续箱梁，上部钢桁架拱是由预制钢构件拼装而成，天赐大桥效果图如图 2.1 所示。

天赐大桥现场支架与临时固结如图2.7 所示。钢束位置 钢束类型 张拉控制力顶板预应束 s15.2-19 钢绞线σcon=0.72×1860=1339.2MPa腹板板预应束 s15.2-23 钢绞线中跨底板合龙束s15.2-12 钢绞线边跨合龙顶板束

图 2.7 现场临时固结（2）0#块和边跨现浇段施工0#块段和边跨现浇段在支架上施工，支架应安全牢固。根据相应的规范分级预压支架，持荷时间应满足要求，以检验支架的稳定性。根据预压结果，得到支架的弹性变形值和非弹性变形值，为后期控制立模标高提供参考依据。（3）悬臂段施工1#~10#、1#~10#梁段采用桁架挂篮对称悬臂浇筑，单侧挂篮重量约为 60t。必须保证挂篮具有足够的强度和刚度。各悬臂施工梁段一次性浇筑完成，保持对称平衡施工。每一梁段浇筑完成后，混凝土强度及弹性模量达到 90%、龄期不少于 7 天后方可张拉预应力。天赐大桥现场混凝土浇筑与预应力张拉如图 2.8和图 2.9 所示。
【参考文献】

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本文编号：2845855