【博士】大跨度鋼管混凝土拱橋施工控制研究【2004】

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　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：浙江大學(xué)　　學(xué)位年度： 2004年　　大跨度鋼管混凝土拱橋是一種自架設(shè)體系結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的剛度是分階段逐漸組合而成的，整個施工過程復(fù)雜而又漫長，因此對橋梁施工過程的精確控制是實現(xiàn)設(shè)計成橋目標(biāo)的關(guān)鍵。　　本文以淳安縣南浦大橋為背景，對鋼管混凝土拱橋施工控制中的結(jié)構(gòu)分析方法、施工監(jiān)測技術(shù)、斜拉扣索索力計算、泵注混凝土自重荷載的分配、鋼管核心混凝土收縮徐變分析、施工控制誤差分析、參數(shù)敏感性分析及參數(shù)估計等問題展開研究。　　筆者將“單元生死技術(shù)”引入到鋼管混凝土拱橋施工過程的模擬分析中，解決了正裝分析和倒裝分析中繁瑣的建模問題和復(fù)雜的數(shù)據(jù)傳輸難題，并編制出相應(yīng)的ANSYS命令流程序，以實現(xiàn)施工仿真分析的程序化、簡單化。　　同時將優(yōu)化理論引入到鋼管混凝土拱橋拱肋架設(shè)和調(diào)整中的扣索索力計算中，使計算出的索力既能確保結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和變形始終處在安全范圍內(nèi)，又能保證架設(shè)和調(diào)接后的拱肋線形符合設(shè)計期望，而且索力的計算精度較高。　　在探討泵送液態(tài)混凝土的特殊的力學(xué)性質(zhì)基礎(chǔ)上，在假定液態(tài)混凝土傳遞壓強(qiáng)能力為正交各向異性、混凝土與鋼管壁之間的存在有摩擦力的前提下，推導(dǎo)出液態(tài)混凝土壓強(qiáng)公式和白重荷載的分配公式，提出了在進(jìn)行鋼管內(nèi)混凝士灌注過程的施工仿真分析時處理液態(tài)混凝土自重荷載分配的合理方法，從而提高施工仿真分析的計算精度?！　”疚倪€對核心膨脹混凝土特殊的收縮、徐變系數(shù)計算模式展開了探討，在合理的假設(shè)前提下，采用“齡期調(diào)整的有效模量法”得到的混凝土的本構(gòu)關(guān)系，推導(dǎo)出鋼管內(nèi)核心混凝土在考慮徐變影響后的等效彈性模量計算公式，并以此為基礎(chǔ)采用桿系有限元方法來對鋼管混凝土拱橋進(jìn)行較高精度的收縮徐變分析?！　榱藴p小鋼管混凝土拱橋旌工過程中的施工控制誤差，本文推導(dǎo)出了用于結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)敏感性分析的半解析公式，并對南浦大橋各施工階段的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析，從而確定出該橋的主要設(shè)計參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，利用最小二乘法對這些參數(shù)進(jìn)行識別，估計出各參數(shù)的真實值，以消除施工控制中結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)誤差?！　?

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