性骨架拱桥施工仿真计算与稳定分析

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1、武汉理工大学硕士学位论文大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥施工仿真计算与稳定分析姓名：周丹申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：卢哲安20080401摘要由于我国地利地貌的特点，山区比较多，比较适合转体施工。这几年转体施工在我国发展非常迅速，而且转体施工桥梁的跨径不断增加，桥梁半跨转体体系重量也不断加大，导致转体技术难度加大，风险也不断提高。转体施工和钢管混凝土劲性骨架相结合的拱桥与传统的钢筋混凝土拱桥相比具有减少结构自重，增大了结构的跨度，增加结构强度等优点，扩大了转体施工的应用范围。同时转体施工中几个关键问题还有待到研究，如合理索力的确定、脱拱的预测、转体阶段结构仿真计算

2、和二期浇筑的稳定性分析。大岩洞拱桥转动过程中的重量达到5000多吨，为了保证大桥施工的安全性，必须对大桥进行施工监控。本文以溪落度水电站对外交通公路大岩洞钢管混凝土劲性骨架特大拱桥为背景，就以下几个问题展开了论述：首先介绍了拱桥转体施工的国内外的发展和施工工艺，然后对转体施工的几个关键性的问题进行了探讨。本文利用有限元软件MIDAS对大桥转体阶段施工过程进行了仿真分析，计算了拱桥半拱状态脱拱时的整体稳定性；利用未知荷载系数法确定了合理的脱拱索力；对转体、合龙阶段结构的应力应变、变形进行计算分析，防止结构在转体阶段应力变形过大发生破坏，为施工过程的方法和桥梁结构顺利合龙提供理

3、论依据；同时对大岩洞拱桥转体施工监测监控中索力、应变和位移的原理方法进行了探讨，把计算结果和监测数据进行分析比较，来指导下一步施工，为以后同类桥梁的建设提供一定的参考；最后回顾了拱结构稳定性的研究现状，从大跨度桥梁的稳定理论中引出了基本的稳定理论，及求解稳定理论的若干方法，在分别考虑线弹性和几何非线性的情况下通过ANSYS计算了转体桥合龙后二期混凝土浇筑过程中整个半跨结构的稳定安全系数。研究显示几何非线性稳定分析结果与线弹性稳定分析结果较为接近，该桥稳定系数下降的不多。通过对二期混凝土浇筑顺序的稳定性分析，最终确定一个合适的浇筑顺序。关键词：拱桥，转体施工，有限元仿真，索力

4、测试，稳定计算AbstractAsourcountry’Sgeographicalfeaturesofthelandscape，mountainmore，itismoresuitableforrotaryconstruction．RotatingconstructioninthepastfewyearsinChinahaswitnessedrapiddevelopment，alsothespanandthehalf-weightsystemofSwingingBridgehasincreasedcontinuously,whichleadtoincreasedtechnic

5、aldifficultiesandmorerisk．ithasalotofoutstangingadvantagestocombinerotationconstructiontocontrete．filledsteeltube．suchaslighterandmoreintensity．Sothatmoreandmolerotationconstructioncomeout．therearestillsomekeyproblemstobesolved，suchasitisdifficulttocalculatethecabletension，forecastofthearc

6、handRotatingstagestructureandstabilityofthestabilityoftwocasting．BecauseofthegrowingweightoftheSwingingsystem，sometimestheweightofthecavearchbridgeintheprocessofturningreachmolethan5000tons，inordertoensurethesafetyofthebridgeconstruction，wehavetomonitorthebridgeconstruction．Thispapertookth

7、ecavestiffsteeltubeskeletonseriousArchBridgeasthebackdrop，thebridgewhichislieinoutboundtrafficHighwayofXiLuoduhydropowerstation．FirstlyitintroducedthedevelopmentathomeandabroadandconstructiontechnologyoftheArchBridgerotaryconstruction，andthenseveralkeyissuesof