大体积混凝土裂缝分析及控制技术_1

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果大体积混凝土裂缝分析及控制技术摘要：本文分析比较了国内外多座预应力混凝土桥梁采用悬灌挂篮的设计优化指标，结合韩家店1号特大桥的挂篮设计，在挂篮形式上选取了有比较优势的三角形挂篮。文中对该种类型的挂篮各构件的传力机理做了仔细研究，而且建立了3D空间有限元模型，详细分析了在施工过程中和行走过程中挂篮各构件的受力和变形情况，设计符合使用要求，挂篮较大的整体刚度也将对施工变形及线型标高的控制有

2、益。关键词：连续刚构悬臂施工挂篮设计有限元1.工程概况韩家店1号特大桥是国道主干线重庆至湛江公路贵州省境内崇溪河至遵义高速公路上的一座特大型三跨预应力混凝土连续刚构桥，该桥主桥全长为454m，跨径设置为122m+210m+122m。该桥箱梁0号段长15m，其中桥墩两侧各外伸，每个“T”构沿纵桥方向分为36个对称梁段，梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为10×，10×，13×3m，3×。桥体按整幅设计，箱梁采用单箱单室截面，顶板宽，底板宽11m，外翼板悬臂长，梁高由0号块处的以半抛物线形式从根部过度到跨中的。.挂篮形式的

3、选取.1分段施工法与悬灌挂篮的演化课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果预应力混凝土桥梁的分段施工法是从预应力原理、箱梁设计和悬臂施工法综合演进而成的。自从二十世纪五十年代PC箱梁的分段施工法在西欧诞生以来[1]，国内外大跨度桥梁多采用此法。除悬臂拼装法以外，尤其是特大桥梁中更是普遍应用平衡悬臂灌筑法——即单“T

4、”的每一个设计节段利用挂篮对称就地浇筑混凝土。悬臂灌筑法中不需要象满堂支架法那样大量的施工支架和临时设备，不影响桥下通航和通车，施工不受季节、河道水位的影响。平衡悬灌法施工的成败及质量控制的优劣在于挂篮的工艺设计，挂篮设计的好坏直接影响到施工进度，它是特大桥梁施工中的一项关键技术。就挂篮总重与悬浇最大梁段的重量比而言，PC桥梁的悬臂施工挂篮的演化过程[2][3]大致经历了从平行桁架式，三角型组合梁式，曲弦桁架式(或称弓弦式)，菱形式到滑动斜拉式的阶段变化。特点是结构越来越轻型化，受力越来越合理，有些挂篮的行走系统还设

5、计有统一的液压伺服装置来控制挂篮的升降和行走，使得挂篮操作及施工控制越来越趋向智能化[4]。.挂篮设计的轻型化目前，挂篮已向轻型、重载方向发展。其中可以用两个主要控制指标β，β’来反映挂篮的设计优化与否。设定β=挂篮总重/悬浇节段重量，β’=主承重结构/悬浇节段重量。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果β值越低

6、，表示承受节段单位重量使用的挂篮材料越省，整个挂篮设计越合理；β’值越低，表示挂篮主承重构件使用的材料越省，设计越合理。另外，减轻挂篮自重采用的手段除优化结构形式外，最重要的措施是不设平衡重，并改善滑移系统，同时改进力的传递系统。　　图1列出了国内外20座大桥的的β值分布，其中最大为，最小为。图1国内外20座大桥的β值分布.韩家店挂篮形式的选取因悬灌施工中有多种因素制约挂篮的布置和结构设计，如施工状态大桥主梁的强度及变形要求，近海施工风荷载的影响，吊机的吨位及安装位置等等。一般来说，采用的挂篮须满足：结构简单，重量轻

7、，安装、拆除方便，安全可靠，灌注混凝土过程中变形小等特点。韩家店挂篮形式在参考了平弦无平衡重挂篮、菱形挂篮、弓弦式挂篮、斜拉式挂篮等结构形式后，从中选取了三角形挂篮形式，该挂篮与其它形式挂篮比较有如下突出特点：⑴、三角形挂篮与菱形挂篮相比，降低了前横梁高度，即挂篮重心位置大大降低，从而提高了挂篮走行时的稳定性。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新

8、见解，特别是博士生必须有创新性的成果⑵、结构简单，拆装方便，重量较轻。设计中三角形挂篮主桁架和主要结构体系采用钢板和型钢焊制的箱形结构，单件重量较轻，主桁架杆件间采用法兰结构用高强螺栓连接，易于搬运和拆装。⑶、该三角形挂篮平衡重系统利用已成形梁段竖向预应力钢筋作为后锚点，取消了平衡重的压重结构。⑷、挂篮走行采用液压走行系统，由导梁、走行轮、反扣