鋼管混凝土拱橋無應力狀態(tài)法施工控制研究.pdf

1、大跨度鋼管混凝土剛構系桿拱橋是一種自架設體系結構，結構剛度是分階段逐步形成的。從結構體系上看，剛構系桿拱橋屬于無推力結構，傳力路徑明確，但是，結構的形成過程較為復雜、漫長。從拱肋分段形成線形控制到橋面線形控制，都離不開準確到位的施工控制。當前鋼管混凝土拱橋施工控制主要采用正裝分析、倒裝分析或正裝、倒裝交互迭代的方法來實現成橋理想狀態(tài)，分析過程較為復雜繁瑣。相比之下，無應力狀態(tài)法施工控制原理以相對穩(wěn)定的結構構件無應力量作為控制目標，在滿足

2、各施工階段結構強度安全的前提下，使得處理構件安裝過程的監(jiān)控問題時更加直觀明了，且概念清晰，計算工作量小，應變能力強，具有更為廣闊的應用前景。本文以南充市下中壩嘉陵江大橋為背景，對鋼管混凝土剛構系桿拱橋合理成橋狀態(tài)下的吊桿、系桿無應力長度計算以及施工控制中的結構分析方法、纜索吊裝索力控制、系桿張拉控制、吊桿安裝控制等問題展開研究。
　　 筆者對鋼管混凝土桁式拱橋進行了合理簡化，在鋼管混凝土拱橋拱肋吊裝和調整中的扣索、背索索力計算中

3、，根據拱肋安裝線形控制要求，提出合理的分步前進迭代算法計算扣索、背索張拉控制力，保證了拱肋形成過程的安全以及合龍松扣后裸拱狀態(tài)下的理想線形。
　　 在無應力狀態(tài)法理論基礎上，分析比較了拱肋分段形成至成拱過程自然合龍與強制合龍的區(qū)別，探討了一般性拱結構合龍前實現無應力安裝所需要調整的位移量，并說明扣索作為臨時構件，索力作為臨時荷載不會影響最終結構的內力和線形。
　　 在確定成橋狀態(tài)吊桿、系桿無應力長度方面，結合鋼管混凝土拱

4、橋剛度分階段形成的特點，提出分步算法確定最終結構吊桿、系桿無應力長度，以此作為施工過程系桿張拉、吊桿安裝時的控制依據。分步算法的基本思路是先不考慮混凝土收縮徐變，以拱肋聯合截面剛度計算成橋狀態(tài)下的初始吊桿、系桿無應力長度，再在此基礎上考慮混凝土收縮徐變及活載影響修正吊桿、系桿無應力長度，最后考慮拱肋截面剛度變化影響分析計算獲得最終結構的吊桿、系桿無應力長度。
　　 以最終結構的吊桿、系桿無應力長度為標準，按照實際施工順序對施工過