连续刚桁梁斜拉桥施工监控研究

摘要

郑州黄河公铁两用桥是石武铁路客运专线和新107国道辅道跨越黄河的特大型公铁两用桥，设计为双线客运专线、6车道公路，采用公路在上、铁路在下的公铁合建方案，其主桥钢桁梁分为两联布置，第一联为1080m的六塔斜拉连续钢桁结合梁，第二联为601.9m的连续钢桁结合梁。本文以主桥第一联为工程背景，采用桥梁有限元软件Midas/civil，对主梁钢桁梁顶推施工全过程开展了施工监控复核计算，建立了该联的空间有限元计算模型，对其施工方案进行了验算，根据现场施工监控情况，对第一联钢桁梁整个顶推施工过程进行施工监控复核计算，反馈指导施工监控工作。本文所进行的主要工作和得出的主要结论为：
　　 1.郑州黄河公铁两用桥主桥施工过程计算有限元建模研究：根据郑州黄河公铁两用桥主桥第一联的结构形式，对主桁各杆件用空间梁单元模拟，采用刚臂模拟整体节点板的影响；铁路桥面板为正交异性板，分别计算其在纵、横两个方向的面内、面外刚度，用板单元模拟，建立了桥梁有限元计算模型，为后续的桥梁施工监控复核计算服务。
　　 2.郑州黄河公铁两用桥主桥第一联采用多点顶推法架设钢主梁，施工难度大，可借鉴的经验少，本文根据该桥的多点顶推施工方案，采用有限元方法模拟施工全过程，对顶推过程中可能出现的危险工况进行详细分析，计算结果表明：在公路桥面板、主塔和斜拉索张拉施工之前，架设钢桁梁采用多点顶推法施工是可行的。
　　 3.根据郑州黄河公铁两用桥主桥第一联拼装和顶推情况，对桥梁的架设进行了全程施工监控复核计算，复核结果表明：该桥梁施工时，钢桁梁高程和应力监控实测值与监控计算值、复核计算值比较吻合，杆件及铁路桥面板的应力始终在安全范围以内，保证桥梁顺利顶推到位，主桁合拢后，桥梁线形和杆件应力满足设计要求，达到了桥梁施工监控复核的目的。

目录

文摘

英文文摘

1 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究概况

1.2.1 连续钢桁梁斜拉桥的建造

1.2.2 钢桁梁桥的结构分析

1.2.3 钢桁梁斜拉桥的施工

1.2.4 顶推法施工

1.2.5 钢桁梁斜拉桥的施工控制

1.3 本文的主要研究工作

2 郑州黄河公铁两用桥主桥第一联施工监控方案

2.1 郑州黄河公铁两用桥工程概况

2.1.1 郑州黄河公铁两用桥工程简介

2.1.2 主桥第一联结构形式

2.2 郑州黄河公铁两用桥主桥第一联施工方案概述

2.3 郑州黄河公铁两用桥主桥第一联施工监控方案

2.3.1 施工监控的目的

2.3.2 钢桁梁线形测量

2.3.3 应力测量

2.3.4 施工监控核算的原则

2.3.5 施工监控核算的内容

2.4 桥梁计算模型的建立

2.4.1 材料特性

2.4.2 模型中的截面特性

2.4.3 边界条件

2.4.4 荷载工况

3 郑州黄河公铁两用桥主桥第一联施工方案验算

3.1 引言

3.2 施工阶段说明

3.3 施工阶段分析

3.3.1 钢桁梁在顶推过程中的应变状态

3.3.2 钢桁梁在顶推过程中的应力状态

3.4 本章小结

4 郑州黄河公铁两用桥主桥第一联施工监控复核

4.1 概述

4.2 第一联钢桁梁顶推施工监控复核结果

4.2.1 第4轮钢桁梁顶推复核结果

4.2.2 第6轮钢桁梁顶推复核结果

4.2.3 第8轮钢桁梁顶推复核结果

4.2.4 第9轮钢桁梁项推复核结果

4.2.5 第11轮钢桁梁顶推复核结果

4.2.6 第15轮钢桁梁顶推复核结果

4.3 本章小结

5 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

致谢