大跨度劲性骨架混凝土拱桥节段施工受力过程分析

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1、国内图书分类号：TU391密级：公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文大跨度劲性骨架混凝土拱桥节段施工受力过程分析年级：二零一五级姓名：彭诗文申请学位级别：工学硕士专业：桥梁与隧道工程指导老师：钱永久教授二零一八年五月ClassifiedIndex:TU391U.D.C:SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisForceAnalysisonlargespanstiffskeletonconcretearchbridgeduringsegmentconstructionGrade：2015Candidate：P

2、engShiwenAcademiecDegreeAppliedfor：MasterMajor：BridgeandTunnelEngineeringSupervisor：Prof.QianYongjiuMay2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要为研究劲性骨架拱桥施工全过程受力规律以及承载力，以金阳跨金沙江特大桥为研究对象，利用大型有限元MidasCivil进行桥梁施工过程受力分析。针对劲性骨架拱桥施工的三个主要阶段，即劲性骨架阶段、劲性骨架外包混凝土阶段、成桥阶段，进行受力分析，得到如下结论：（1）劲性骨架安装阶段钢管压应力逐渐增大，内灌混凝土后达到150

3、MPa左右；在外包混凝土施工阶段压应力进一步增大，在第二环混凝土合龙时达到最大值，为300MPa左右；（2）外包混凝土顶板、底板、腹板在整个施工过程中只承受压应力，且压应力逐渐增大，完成外包混凝土浇筑阶段顶板压应力达到6MPa左右，底板压应力达到15MPa左右，腹板压应力达到10MPa；（3）钢管骨架在灌注混凝土施工阶段的变形较大，相应对成桥的线形影响较为明显；（4）调整内灌混凝土浇筑顺序不会对结构应力和变形产生很大影响，调整增加纵向外包混凝土施工工作面则会使得应力增大；（5）施工阶段按照应力叠加法进行应力验算，钢管的应力会超过容许应力值甚至屈服，计算各截面承载力，

4、拱脚截面承载力富裕系数2.12，1/4截面承载力富裕系数为1.77，3/8截面承载力富裕系数为1.65，拱顶截面承载力富裕系数为1.34。关键词：劲性骨架施工过程承载力计算受力分析有限元计算西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractTostudythemechanicalbehaviorandbearingcapacityduringtheconstructionprocessofthestiffskeletonarchbridge,theJinyangacrossJinshaRiverbridgeistakenastheresearchobject.T

5、helargefiniteelementsoftwareMidasCivilisappliedtocarryoutthestressanalysistothebridgeconstructionprocess.Inviewofthethreemainstagesoftheconstructionprocessofthestiffskeletonarchbridge,namelythestiffskeletonconstructionstage,theoutsourcedconcreteconstructionstageandthecompletedbridgesta

6、ge,theforceanalysisistakenintoactionandthefollowingconclusionsareobtained.(1)Thecompressivestressofthesteelpipesincreasesgraduallyatthestageofstiffskeletoninstallation,reachingatabout150MPa,whichfurtherrisesduringtheconstructionstageoftheoutsourcedconcretecasting,reachingabout300MPaatt

7、hephaseofthesecondloopclosure.(2)Theoutsourcedconcreteisonlysubjectedtocompressivestresswhichincreasegraduallyduringthewholeconstructionprocess,thatthestressoftheupperplatereachesaround6MPa,thelowerplateabout15MPa,thewebabout10MPaatthephaseofthesecondloopclosure.(3)Thedeformationofth