宽箱空间扭转索面斜拉桥施工控制

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斜拉桥是由塔、梁和索组成的高次超静定结构,跨越能力大,造型美观,结构组合灵活。宽幅箱梁和空间扭转索面斜拉索是斜拉桥的特殊组合形式。宽幅箱梁的横向宽度较大,横向的索距超过了纵向;空间扭转索面与平行式和扇形的布索方式不同,最长的拉索在塔上的锚点位置最低。近年来,随着城市景观桥梁的发展,宽箱空间扭转索面斜拉桥越来越多。本文以实际工程为依托分析和研究了宽箱空间扭转索面斜拉桥的施工控制,旨在探索宽幅钢箱梁和空间扭转索面独塔斜拉桥的施工控制方法和其适用的计算理论,为该类型斜拉桥的设计计算提供参考,积累其施工控制经验。本文首先介绍了斜拉桥的起源与发展、斜拉桥施工控制的方法与发展现状;其次详细阐述了本课题斜拉桥的施工控制方法。在横向预拱度计算时采用了将拉索支撑的一段梁单元分离出来的方法计算出预拱度,取得了较好效果;在合理成桥索力计算时,采用了多种方法相结合的方法,达到了理想的效果;针对该桥梁的施工方案,制定了具体的施工控制方案,增加了钢箱梁预拼装监控、顶推监控和临时墩监控等工况;最后通过荷载试验对成桥状态和桥梁自身特性检测,检验了大桥施工控制效果。本文采用的施工控制方法属于自适应控制法,先通过理论计算得出各施工阶段的结构变形、内力等参数的计算值,在结构的关键位置布置传感器采集相应各参数的实测值,然后通过实测值与计算值的对比判断结构的安全性并指导施工。当实测值与计算值相差较大时,重新调整计算模型,将实测材料和结构的各项参数带入模型,反复调整计算模型直至两者相互吻合,如此便可以准确的预测下一阶段结构的变形、内力等。施工控制单位根据计算结果对下一步施工进行指导并预测施工效果,这样就可以使施工朝着预定的目标进行,最终达到设计和施工控制目的。从施工监控数据和荷载试验结果可知拉索索力和主梁线性与预期目标符合较好,达到了施工控制的目的。
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