【摘要】：由于斜拉索的防護技術不盡完善,拉索施工質量不過關或養(yǎng)護不當,在橋梁運營若干年后,不可避免地會出現(xiàn)斜拉索腐蝕問題,使得一些斜拉橋不得不換索,以保證橋梁安全和繼續(xù)運營。換索工程的關鍵在于對索力、撓度、應力等參數(shù)進行同步控制,目前對于換索的研究相對較少。本文以地錨式混凝土斜拉橋——鄖縣漢江大橋的換索及維修工程為背景,圍繞換索結構分析以及施工工藝展開深入研究,為今后類似橋型的換索施工提供了一定的參考和依據(jù)。本文具體工作如下:(1)對換索優(yōu)化理論進行分析,以此為基礎,結合地錨式斜拉橋的特點,采用最小余能原理,提出了通過換索改善橋面和主塔線形以及主梁內(nèi)力的理論與方法。(2)考慮斜拉橋的非線性因素,利用有限元軟件MIDAS/CIVIL建立地錨式斜拉橋的全橋模型,并通過調(diào)索、施加荷載等技術手段調(diào)整模型,使模型中橋面線形與索力接近實際結構的線形與索力。結合施工環(huán)境,考慮溫度的影響,對不同的換索工況進行模擬計算,研究換索時索力重分配及主梁線形、應力變化情況,分析各工況下結構的安全性,得出合理的換索順序。(3)跨中無軸力鉸作為在地錨式斜拉橋中使用的新技術,其受力非常復雜,采用有限元軟件ABAQUS建立無軸力鉸實體模型,在MIDAS/CIVIL全橋模型的基礎上,考慮換索時的實際工況,分析換索過程中無軸力鉸受力性能以及安全性。(4)以鄖縣漢江大橋的換索施工實踐、施工監(jiān)控監(jiān)測數(shù)據(jù)及計算結果為依據(jù),對地錨式斜拉橋換索工程的施工工藝進行了總結和探討。本文分析表明:鄖縣漢江大橋換索施工應以先長索后短索的順序進行,在卸長索時采用單塔對稱、雙塔先后反對稱一次更換兩根斜拉索的施工順序進行換索,卸除短索和中長索時可以單塔對稱、雙塔反對稱一次更換四根斜拉索。整個換索過程中無軸力鉸結構都處于安全狀態(tài),但溫度的作用對跨中無軸力鉸結構受力的影響不容忽視。全橋換索后結構受力狀態(tài)得到改善,滿足安全運營要求。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U445.4;U448.27
【圖文】：

圖 1-1 蘇通大橋由于混凝土廉價且便于取材，隨著預應力混凝土施工技術的提高，20 世紀70 年代末，預應力混凝土斜拉橋迅速發(fā)展，其中比較典型的有 1977 年修建的跨度為 320m 的法國 Brotonne 橋；西班牙的 Barriors de Luna 橋修建于 1983 年，其跨度超過當時最大跨度 404m 的法國圣·納澤爾鋼斜拉橋，主跨達到 440m；1991年修建于挪威的斯卡恩圣特橋，主跨達 530m，跨度超過了同時期所有種類的斜拉橋。除以上這些橋外，還有一些預應力混凝土斜拉橋也是比較有特色的世界名橋，如加拿大的 ALRT 橋，阿根廷的 P-E 橋，美國的 Sunshine Skyway 橋，P-K橋，East Huntington 橋，Dames Point 橋，墨西哥的 Coatzacoalcos 橋以及挪威的Helgeland 橋等。國內(nèi)已建的斜拉橋大多數(shù)以混凝土斜拉橋為主，1975 年建成通車的四川省云陽橋是我國的第一座斜拉橋，該橋的修建成為我國建造斜拉橋的開端。安徽銅陵長江大橋修建于 1995 年，跨徑達 432m，是當時建成的全球跨徑最大的混凝土斜拉橋，該橋的建成表明我國混凝土斜拉橋的修建技術已經(jīng)達到世界先進

圖 1-2 鄖縣漢江大橋總的來說，國內(nèi)對地錨式斜拉橋的研究與國外還有較大差距，而且國內(nèi)尚無學者對地錨式斜拉橋的換索過程進行分析，因此研究地錨式斜拉橋換索過程中結構的受力及施工工藝是非常有必要和意義的。1.5 本文主要研究內(nèi)容斜拉橋在近幾十年中得到了飛速發(fā)展，斜拉索的腐蝕使得一些斜拉橋不得不進行換索，本文結合地錨式斜拉橋換索工程主要開展的工作如下：（1）對現(xiàn)有換索優(yōu)化理論進行整理，將索力優(yōu)化理論作為基礎，結合地錨式斜拉橋的特點，采用最小余能原理，建立了通過換索改善地錨式斜拉橋橋面線形以及主梁內(nèi)力的理論與方法。（2）考慮斜拉橋的非線性因素，利用有限元軟件 MIDAS/CIVIL 建立鄖縣漢江大橋的全橋模型，以斜拉橋換索前實測的橋面線形和索力為基準，通過調(diào)

以最常見的雙塔三跨斜拉橋為例，假設橋梁結構對稱，其橋跨結構簡易圖如圖 2-1 所示。該橋在運營若干年后，由于多種因素的影響，主梁實際內(nèi)力為彎矩 Ma，軸力 Na，剪力 Qa，其設計內(nèi)力為彎矩 Md，軸力 Nd，剪力 Qd，實際結構的主梁標高與設計標高存在的偏差值為 g(i)。索力調(diào)整的控制條件是使調(diào)索后結構的內(nèi)力盡可能接近理想狀態(tài)，最終目標是使主梁線形得到改善。

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 秦詞峰;高建博;;斜拉橋換索模擬研究[J];山西建筑;2016年36期

2 王繼林;姚鵬勛;;對斜拉橋換索工程的思考[J];中國水運(下半月);2012年06期

3 孫全勝;李健偉;;換索斜拉橋合理受力狀態(tài)研究[J];公路;2010年04期

4 馬毓泉;魏軍;雷英鴿;;斜拉橋換索設計與施工技術探討[J];山西建筑;2008年26期

5 韓曉明;;架空索道換索設計與實踐[J];工程設計與研究;1996年04期

6 楊秀齡 ,于永年;鋼索型鋸石機鋸切技術(二)[J];非金屬礦;1988年02期

7 郭如炯;;換索施工順序和換索數(shù)目對梁塔內(nèi)力的影響分析[J];山西建筑;2016年11期

8 姬然;鄭凱鋒;龐競拓;;獨塔斜拉橋換索過程計算分析研究[J];廣東公路交通;2013年05期

9 楊建喜;孫全勝;;混凝土斜拉橋換索工程施工控制的研究[J];低溫建筑技術;2010年01期

10 李古暄,吳清東,肖文;九江大橋斜拉橋二期換索工程施工[J];廣東公路交通;2000年S1期

相關會議論文 前6條

1 盛海軍;李少芳;晏國泰;;淇澳大橋換索施工技術[A];全國既有橋梁加固、改造與評價學術會議論文集[C];2008年

2 許俊;史家鈞;;濟南黃河公路大橋換索過程的索力監(jiān)測[A];中國土木工程學會橋梁及結構工程學會第十二屆年會論文集（下冊）[C];1996年

3 閆云友;龐維林;黃芳瑋;;OVM250平行鋼絞線拉索單根換索試驗研究[A];結構混凝土創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展——第十三屆全國混凝土及預應力混凝土學術交流會論文集[C];2005年

4 蔣劍彪;崔毅;杜自力;王建榮;楊q柿

本文編號：2772635