大跨径桥梁结课论文

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1、大跨径桥梁结课论文斜拉桥的施工控制班级土木063姓名李辉学号061557斜拉桥的施工控制【摘耍】针对施工控制在斜拉桥建设屮的重要性，阐述了我国凝土斜拉桥施工控制的发展情况。讨论了混凝土斜拉桥施工控制的内容、方法、结构计算、施工误差调整以及新进展。【关键词】斜拉桥施工控制结构分析1概述斜拉桥由于其跨度最具竞争力、景观新颖，再加上新材料的开发、设计理论和计算技术的进步、施工技术的进步以及整体桥面的开发,现代斜拉桥的发展非常迅速。进入20世纪70年代后，混凝土斜拉桥大量兴起。斜拉桥的施工多采用无支架施工，即自架设体系施工，这给桥梁结构带来较为复杂的内力和位移变化，为了保证桥梁施工质量和施工安全，使

2、桥梁的线形和内力达到设计的预期值，桥梁施工控制是不可缺少的。日本对斜拉桥的施工控制研究开展较早，在20世纪80年代就发表了许多相关论文，取得了较好的效果。与日本修建钢斜拉桥较多不同，我国以混凝土斜拉桥为主，由于混凝土材料具有收缩徐变的时变特性，使得控制更为困难。桥梁施工控制在国内起步较晚，20世纪90年代以前在桥梁施工屮已注意到结构应力调整和预拱度的设置，但并未将系统控制概念引入，桥梁在施工中垮塌和成桥状态不符合设计要求的情况吋有发生。20世纪90年代以后，人们逐渐从理论与实践中认识到桥梁施工控制的重要性，对混凝土斜拉桥的施工控制开展了相关研究，取得不少研究成果和工程实践经验。斜拉桥属高次超

3、静定结构，所采用的施工方法和安装程序与成桥后的主梁线型和结构恒载内力有着密切的联系。另一方而，在施工阶段随着斜拉桥结构体系和荷载状态的不断变化，结构内力和变形亦随之不断发生变化，因此需对斜拉桥的每一施工阶段进行详尽的分析、验算，求得斜拉索张拉吨位和主梁挠度、塔柱位移等施工控制参数的理论计算值，对施工的顺序作出明确的规定，并在施工中加以有效的管理和控制。如此方能确保斜拉桥在施工过程中结构的受力状态和变形始终处在安全的范围内，成桥后主梁的线型符合预先的期望，结构本身有处于最优的受力状态。这就是斜拉桥在建造过程中都必须解决的一个重要课题，即斜拉桥的施工控制。2施工计算的方法2.1倒拆法倒拆法是斜拉

4、桥施工计算中广泛釆用的一种方法。通过对斜拉桥由成桥状态出发，按照与实际施工步骤相反的顺序，进行逐步倒退计算而获得各施T阶段的控制参数。结构据此按止装顺序施丁完毕时，理论上斜拉桥的恒载内力和线型便可达到预定的理想状态。对于大跨径混凝土斜拉桥,施工计算中如不考虑混凝土收缩、徐变的影响，计算结果将发生较大的偏差，但是混凝土的徐变与结构形成的过程有关，原则上倒拆法无法进行徐变计算。这是因为徐变计算在时间上只能顺序的，而倒拆法在时间上是逆序的。一般可应用迭代法来解决这个问题。即第一轮倒拆计算时不计入混凝土的收缩、徐变，然后以倒拆结果进行正装计算，逐阶段计算混凝土的收缩、徐变影响，再进行倒拆法计算时，按

5、阶段叠加入正装计算时相应阶段混凝土的收缩、徐变影响，如此反复迭代，直至计算结果收敛。2.2正算法正算法采用与斜拉桥施工相同的顺序，依次计算各阶段架设时结构的施工内力和位移。然后依据一定的计算原则，选择相应的计算参数作为未知变量，通过求解方程而获得相应的控制参数。只要计算参数选择得当，结构按正算法所获得的控制参数和顺序施工完毕时,理论上斜拉桥的恒载内力和主梁线型应与预定的理想状态基本吻合。以下是采用悬臂施工方法的斜拉桥运用正算法进行施工计算时所常用的一些设计原则。2.2.1刚性支承连续梁法刚性支承连续梁法是在施工过程中及成桥后多次张拉拉索索力，使斜拉桥主梁在恒载状态下的内力与相应的刚性支承连续

6、梁的内力大体相近。因此施工阶段的计算原则…般为：主梁悬臂端的挠度保持为零；已浇筑完成的主梁具有刚性支承连续梁的内力；拉索力根据施工荷载的变化作相应的调整，控制梁塔的内力和变形。2.2.2五点(四点)为零法此法由刚性支承连续梁法发展而来，对主梁在施工阶段的受力状态作了进一步的优化。其相应的计算原则为主梁悬臂端的挠度保持为零，且随后的4(3)个节点的主梁弯矩亦保持为零，以避免该部分主梁的混凝土桥面板出现拉应力。其余计算原则与刚性支承连续梁法基本相同。这里的节点是指斜拉索与主梁轴线的交点。南浦大桥的施工计算就是采用这一原则的。2.2.3零弯矩悬拼法该法适用于斜拉桥采用预制块件悬臂拼装的施工方法进行

7、安装、架设。其主要设计构思为：新增斜拉索索力的垂直分力与现安装预制构件的重力相等，同时通过在主梁内施加纵向预应力（分体内索和体外索两种）使得拼装面上的弯矩为零。于是现安装的预制构件对已拼装的主梁既不传递剪力也不传递弯矩而只传递轴向力，因而理论上现安装预制构件对已架设的结构不产生新的位移。这样就使得一个计算繁杂的施工控制问题得到了简化。3施工控制方法3.1控制原理近20年来，斜拉桥在中国的发展形成了一些实用的控