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随着大跨径钢管混凝土拱桥的大量建设,钢管混凝土拱肋的灌注过程作为施工中的关键阶段得到了越来越多的关注。不同的灌注次序对拱肋及成桥的应力、位移、稳定性均有不同程度的影响。随着跨径的增大,灌注次序是否具有普遍性又需要进一步探讨;随着管径的增加,管内混凝土的水化热问题也随之突显。因此,本文根据实际工程项目针对钢管混凝土拱肋的灌注次序及混凝土灌注过程中的水化热问题展开讨论,主要内容包括:
(1)以找龙坝河特大桥为工程项目背景,基于有限元软件MidasCivil采用双单元法对拱肋混凝土灌注过程进行仿真模拟,对具有代表性的8种混凝土灌注次序进行了讨论,研究表明在此工程项目中,可参照拱脚截面应力状态及拱顶截面位移状态进行灌注次序的评价,先灌注下弦管再灌注上弦管的灌注次序更为合理,内外侧先后灌注次序带来的影响很小。并将施工过程中的部分实际施工监测值与理论值作对比分析,证实了双单元模型模拟仿真的准确性。前期不同灌注次序对拱肋各状态的差异性影响在成桥阶段可以忽略不计。总体来说,针对找龙坝河特大桥这一项目中,不同的混凝土灌注次序对线形、应力状态影响不大。
(2)为了探讨钢管混凝土拱肋灌注次序优劣的普遍性,依据具体实际工程项目修改建立300米级、500米级钢管混凝土拱肋,在大跨径钢管混凝土拱肋中不考虑内外侧先后灌注次序带来的差异性拟定4种灌注次序,针对这4种灌注次序进行了应力、位移及稳定性状态的分析,发现拱脚及拱顶之间应力值差值大小与拱脚截面应力值大小存在一致性,且考虑三种评价指标的情况下均以先灌注下侧弦管的灌注次序为最优,在类似四肢桁式钢管混凝土拱肋灌注次序中可采用。
(3)基于有限元软件MidasFEA对钢管混凝土拱肋进行混凝土灌注过程的水化热分析,针对找龙坝河特大桥这一项目,主要对管内混凝土的径向温度进行了分析比较,发现混凝土核心温度为最高,温度场呈现由内到外、由高到低的分布规律。针对这一现象,分析了在水化热作用下混凝土核心温度受环境温度、壁厚及管径的敏感性影响及径向各测点受环境温度、壁厚及管径的敏感性影响。提出了可降低钢管混凝土水化热的改善措施。
本文对不同形式、不同跨径的钢管混凝土拱肋灌注次序及钢管灌注混凝土过程中的水化热问题进行了讨论,为今后实际钢管拱肋灌注混凝土的施工项目提供了参考指导,具有一定的理论意义和实际意义。
(1)以找龙坝河特大桥为工程项目背景,基于有限元软件MidasCivil采用双单元法对拱肋混凝土灌注过程进行仿真模拟,对具有代表性的8种混凝土灌注次序进行了讨论,研究表明在此工程项目中,可参照拱脚截面应力状态及拱顶截面位移状态进行灌注次序的评价,先灌注下弦管再灌注上弦管的灌注次序更为合理,内外侧先后灌注次序带来的影响很小。并将施工过程中的部分实际施工监测值与理论值作对比分析,证实了双单元模型模拟仿真的准确性。前期不同灌注次序对拱肋各状态的差异性影响在成桥阶段可以忽略不计。总体来说,针对找龙坝河特大桥这一项目中,不同的混凝土灌注次序对线形、应力状态影响不大。
(2)为了探讨钢管混凝土拱肋灌注次序优劣的普遍性,依据具体实际工程项目修改建立300米级、500米级钢管混凝土拱肋,在大跨径钢管混凝土拱肋中不考虑内外侧先后灌注次序带来的差异性拟定4种灌注次序,针对这4种灌注次序进行了应力、位移及稳定性状态的分析,发现拱脚及拱顶之间应力值差值大小与拱脚截面应力值大小存在一致性,且考虑三种评价指标的情况下均以先灌注下侧弦管的灌注次序为最优,在类似四肢桁式钢管混凝土拱肋灌注次序中可采用。
(3)基于有限元软件MidasFEA对钢管混凝土拱肋进行混凝土灌注过程的水化热分析,针对找龙坝河特大桥这一项目,主要对管内混凝土的径向温度进行了分析比较,发现混凝土核心温度为最高,温度场呈现由内到外、由高到低的分布规律。针对这一现象,分析了在水化热作用下混凝土核心温度受环境温度、壁厚及管径的敏感性影响及径向各测点受环境温度、壁厚及管径的敏感性影响。提出了可降低钢管混凝土水化热的改善措施。
本文对不同形式、不同跨径的钢管混凝土拱肋灌注次序及钢管灌注混凝土过程中的水化热问题进行了讨论,为今后实际钢管拱肋灌注混凝土的施工项目提供了参考指导,具有一定的理论意义和实际意义。