宽幅双箱单室箱梁施工挂篮系统研究

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1、分类号:U4410710-2015121125硕士学位论文宽幅双箱单室箱梁施工挂篮系统研究仝惠萍导师姓名职称赵煜教授申请学位类别工学硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2018年4月13日论文答辩日期2018年5月13日学位授予单位长安大学Researchonthehangingbasketconstructionsystemofthewidedouble-boxgirderwithsingle-boxAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：TongHuipingSuperviso

2、r：Prof.ZhaoYuChang’anUniversity,Xi’an,China摘要尽管目前国内外箱梁现浇施工方案已经日趋成熟，但由于宽幅双箱单室箱梁结构形式在桥梁工程中的应用较少，目前可供借鉴的成熟理论与经验也较少，施工方法不当就会对桥梁结构的受力和线形产生不利影响。本文基于陕西省交通厅项目“多孔大跨径宽幅梁拱组合桥梁关键技术研究”，以安康市城东汉江大桥主桥建设项目为依托工程，探究施工阶段宽幅双箱单室箱梁挂篮系统的施工方法及体系。首先，通过搜集现有的工程资料和设计图纸，提出桥面全宽非同步施工和桥面全宽同步施工两种施工工艺，从挂篮主

3、桁结构受力、安全性、经济性和施工便利性四个方面对比分析两种施工工艺；其次，运用数值分析和理论分析相结合的方法对单幅桥分离式挂篮施工系统中的底篮纵梁进行等效荷载分配模式研究；采用有限元软件Midas/Civil对单个挂篮设备进行三维实体建模，对浇筑和走行工况下的施工挂篮系统进行强度、刚度及稳定性分析；采用空间有限元理论对挂篮主桁系统进行弹性稳定和极限承载力仿真计算分析；最后，运用非线性有限元方法，从非线性因素、初始缺陷及材料强度三个方面对浇筑和走行工况下挂篮主桁进行极限承载力影响因素分析。研究结果表明，桥面全宽非同步施工单个挂篮施工工艺在结

4、构受力、经济性和施工便利性方面优于桥面全宽同步施工两个挂篮施工工艺，虽其稳定性稍差，但符合工程实际和规范要求；对比底篮纵梁两种荷载简化计算模式，数值法简洁明了，解析法模拟过程虽复杂，却更贴合挂篮实际受力模式，本文综合以上两种模式，在前者荷载分配的基础上将腹板下纵梁分配荷载乘以1.2的荷载放大系数；通过挂篮主桁特征值屈曲分析和静力非线性分析，可预估挂篮浇筑和走行工况下的极限荷载和安全储备能力，同时可判别挂篮主桁系统各构件的失效路径和破坏机理；通过对挂篮主桁系统极限承载力影响因素分析，判定材料非线性因素和材料强度是影响挂篮主桁极限承载力的关键

5、因素；通过对挂篮主桁进行弹性稳定和极限承载力分析，对挂篮主要承重结构和传力构件进行弹性静力分析，可判定挂篮系统薄弱部位，对挂篮系统进行优化改进。关键词：宽幅双箱单室箱梁，施工工艺，稳定性，极限承载力，非线性，影响因素iAbstractAlthoughtheexistingcast-in-placeboxgirderconstructionschemeshavebecomemoreandmorematureathomeandabroad,duetothelimitedapplicationofthewide-widthdouble-boxs

6、ingle-cellboxgirderstructureinbridgeprojects,therearecurrentlylessmaturetheoriesandexperiencesavailableforreference.Improperusewillhaveanadverseeffectonthestressandtheshapeofthebridgestructure.BasedontheShanxiProvincialTransportationDepartmentproject“ResearchonKeyTechniqu

7、esofbeamarchcompositebridgewithLargeSpan,WideSpan”,basedontheconstructionofthemainbridgeofHanjiangBridgeintheeastofAnkangCity,thispaperexploresthehangingbasketconstructionsystemwiththewide-spandoubleboxsingle-boxgirdeduringtheconstructionsystem.Firstly,bycollectingtheexis

8、tingengineeringdataanddesigndrawings,twoconstructiontechniquesofbridgedeckfull-widthnon-synchron