大跨度鋼—混組合體系拱橋主拱圈構造與施工方法研究.pdf

1、本文針對特大跨拱橋，提出主拱圈拱腳區(qū)段采用鋼筋混凝土箱、跨中區(qū)段采用鋼箱的鋼-混組合拱橋方案，以達到增大拱橋跨徑、合理運用材料、減輕拱圈自重的目的。圍繞鋼-混組合拱橋的施工問題，提出混凝土拱圈采用懸臂澆筑法施工，鋼箱采用纜索吊裝法施工的組合施工方案，利用有限元程序開展施工階段力學行為分析。本文主要工作與成果如下:
　　①以凈跨徑420m的重慶萬州長江大橋為原型，開展鋼-混組合拱橋試設計，主拱圈拱腳100m區(qū)段設計為單箱三室鋼筋混凝

2、土截面，跨中220m區(qū)段為單箱三室鋼箱截面。對拱軸系數(shù)、矢跨比、拱上建筑、鋼-混接頭等構造進行初步研究，將拱厚系數(shù)、鋼混分段點位置作為參數(shù)，建立ANSYS有限元空間模型，對參數(shù)變化引起的拱圈內(nèi)力、拱軸系數(shù)、穩(wěn)定系數(shù)變化進行研究，得出適合鋼-混組合拱橋的設計參數(shù)范圍。
　?、诟鶕?jù)現(xiàn)行公路橋涵設計規(guī)范和鋼結構設計規(guī)范，用Midas/Civil和ANSYS兩個有限元軟件建立計算模型，進行主拱圈截面承載力驗算和穩(wěn)定性分析，驗證試設計的可行

3、性。
　?、蹫闇p小混凝土拱圈懸臂澆筑節(jié)段的重量，加快澆筑速度，提出將拱圈分為兩個邊箱和一個中箱頂?shù)装澹瑑蓚€混凝土邊箱采用懸臂澆筑法施工，兩個鋼拱箱邊箱采用纜索吊裝法安裝，實現(xiàn)兩邊箱單箱合龍，合龍后先安裝焊接鋼拱箱頂?shù)装?，再立模澆筑混凝土中箱頂?shù)装?，最終松開扣索，形成主拱圈結構。
　?、茚槍︿撓鋮^(qū)段纜索吊裝施工，提出鋼箱整體提升、分節(jié)段吊裝兩種方案，并采用ANSYS有限元軟件對主拱圈施工過程進行模擬計算，對兩種施工過程中截面應