系桿拱橋?qū)儆诹汗敖M合體系橋梁,在交通工程中有著廣泛應(yīng)用。系桿拱橋施工過程復(fù)雜,為確保施工階段結(jié)構(gòu)安全和成橋狀態(tài)實現(xiàn)設(shè)計目標(biāo),精確而有效的施工控制至關(guān)重要。隨著服役年齡的增長,系桿拱橋?qū)⒚媾R多種病害,有些病害甚至可能引發(fā)連續(xù)倒塌。為降低局部構(gòu)件破壞導(dǎo)致系桿拱橋連續(xù)倒塌的風(fēng)險,有必要在橋梁運營期間采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。由于材料自身局限,大跨度鋼-混凝土組合梁橋往往存在自重較大、負(fù)彎矩區(qū)混凝土容易開裂等問題,為解決這類問題,需引入高性能材料。本文以新建橋梁巴彥淖爾先鋒橋為工程背景,采用自適應(yīng)控制方法和施工階段仿真分析對系桿拱橋施工控制展開研究,基于橋梁結(jié)構(gòu)冗余度提出運營養(yǎng)護(hù)建議,并分析了相比于混凝土平板,采用超高性能混凝土(Ultra-high Performance Concrete,UHPC)華夫橋面板對系桿拱橋動靜力性能的提升作用。本文的主要內(nèi)容如下:1、利用Midas Civil建立先鋒橋施工階段仿真模型,求得鋼拱肋預(yù)偏量、鋼縱橫梁預(yù)拱度,與吊桿、系桿下料長度,以指導(dǎo)構(gòu)件加工,采用正裝迭代法確定施工過程吊桿張拉力,并考慮張拉順序?qū)崿F(xiàn)吊桿張拉方案優(yōu)化,以指導(dǎo)張拉施工,求得各施工階段結(jié)構(gòu)關(guān)鍵位置應(yīng)力與位移,以評價施工過程結(jié)構(gòu)安全。此外,定量分析施工誤差和環(huán)境溫度對成橋狀態(tài)的影響,確定主要設(shè)計參數(shù)。2、將施工過程主要實測數(shù)據(jù)與施工仿真分析結(jié)果進(jìn)行對比分析,兩者吻合較好,且成橋狀態(tài)基本滿足設(shè)計要求,表明施工控制精確有效。3、以先鋒橋為例,采用確定性準(zhǔn)則與確定性分析方法,分析不同局部破壞模式對橋梁結(jié)構(gòu)承載能力與正常使用的影響及冗余度計算結(jié)果,建議提高養(yǎng)護(hù)水平,加強超載管制,對吊桿重點養(yǎng)護(hù)。4、結(jié)合先鋒橋,對比分析橋面板分別采用混凝土平板或華夫板時,鋼-混凝土組合梁系桿拱橋的動靜力性能差異。推導(dǎo)了考慮UHPC抗拉強度和雙筋截面的華夫板結(jié)構(gòu)單元矮肋寬翼緣T梁的極限抗彎承載力計算公式,提出了橋梁結(jié)構(gòu)整體建模時以等效材料異性板模擬華夫板的簡化方法。
【學(xué)位單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U448.225
【部分圖文】：

盧浦大橋

朝天門長江大橋

拱肋應(yīng)力監(jiān)測斷面圖

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2821713