山区拱桥缆索吊装施工技术研究

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我国是一个多山国家,山地面积占国土面积69%,尤其是福建省,素有“东南山国”之称。处于山区的桥梁由于山区特殊的山地条件,造成了桥梁施工难度和成本的增加。缆索吊装工法跨越能力大,适用于高差较大的垂直吊装及纵桥向构件、材料的运输。在山区桥梁施工中采用缆索吊装技术具有明显的优越性,所以对山区桥梁缆索吊装技术进行研究有着重要意义。简述了缆索吊装技术的发展现状,根据目前缆索吊装理论技术的研究及工程实际的应用情况,对比分析得到缆索吊装技术存在的问题,进而确定论文主要研究内容。论文以寿宁江瑶大桥(拱桥)为工程背景,首先考虑工程地质、地形地貌和桥梁结构特点等条件,汇总分析拱桥各种施工工法的优缺点,确定采用缆索吊装技术进行江瑶大桥的吊装工作;然后根据施工现场条件,设计了2个缆索吊装施工方案,综合考虑经济性和安全性选择了第2个施工方案。阐述了悬索计算的四种理论,并基于计算的简便性和误差的容许范围,采用抛物线悬索理论对选定施工方案的缆索吊装系统索系进行设计,经多次迭代得到较为经济合理的索系方案。针对拱桥线形施工控制关键因素是扣索索力,在归纳分析扣索索力各计算方法的基础上,选用零弯矩法进行了扣索索力计算。基于有限元软件midas建立了吊装系统之塔架结构的有限元力学分析模型,根据有限元分析结果、塔架结构的刚度和稳定性计算结果,对塔架结构设计优化提出了建议。根据缆索吊装系统施工时的特点、注意事项及要求,阐述了系统运行时需要进行的准备活动、监测内容和施工人员安排等,为桥梁采用缆索吊装技术的安全吊装提供了指导。
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