大跨度铁路中承式钢管混凝土拱桥施工阶段结构与支架受力特性分析

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1、国内图书分类号：U24密级：公开国际图书分类号：624西南交通大学研究生学位论文大跨度铁路中承式钢管混凝土拱桥施工阶段结构与支架受力特性分析年级二零一五级姓名张晓珂申请学位级别工程硕士专业建筑与土木工程指导老师施洲副教授二零一八年五月ClassifiedIndex：U24U.D.C：624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisANALYSISOFSTRESSCHARACTERISTICSOFSTRUCTUREANDBRACKETINTHECONSTRUCTIONSTAG

2、EOFTHELARGE-SPANRAILWAYMIDDLE-BEARINGCFSTARCHBRIDGEGrade：2015Candidate：ZhangXiaokeAcademiecDegreeAppliedfor：MasterDegreeofEngineeringMajor：ArchitectureandcivilengineeringSupervisor：AssociateProf.ShiZhouMay,2018西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向

3、国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密□，在年解密后适用本授权书；2．不保密，试用本授权书。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签字：指导老师签字：日期：日期：西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所作的的主要工作或贡献如下：（1）对大跨径拱桥结合缆索吊装的斜拉扣挂关键技术进行分析，面对吊装节段数量多、节段重、各节段间相互

4、影响大和拱肋线形控制难度大的实际情况，对吊点标高、扣索索力进行计算，对施工塔架和缆索系统的受力及变形进行分析。（2）本文工程项目依托于新建铁路川藏线拉萨至林芝段藏木雅鲁藏布江特大桥，主跨跨径430m，桥址处环境较恶劣，风载及温差均较大，因此缆索吊装施工的难度较大。采用解析理论及有限元仿真模拟两种方法对主跨610m的缆索系统的受力进行了计算分析，对吊塔结构的受力及变形情况进行了仿真分析，在最不利风荷载作用下，其最大应力值及塔顶偏位均在规范要求范围内。（3）采用MidasCivil对藏木特大桥斜拉扣挂系统进行了仿真模拟，采用

5、基于影响矩阵理论的未知荷载系数法，对扣索索力进行了优化计算分析，使拱肋在扣挂系统下合龙线形满足设计要求，提供了各施工阶段吊点的位移及扣背索的索力值。（4）针对藏木特大桥拱肋及扣挂系统的受力特性进行了详细分析，包括施工过程中的整体结构稳定性的研究，分析了风荷载下扣塔的偏位、温度荷载变化对拱肋吊装过程的影响，建议在风荷载较小且温差变化不大的情况下进行拱肋节段的施工。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对

6、本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要近年来，钢管混凝土拱桥因其承载能力高、施工简便以及外形美观而得到了极大的发展，但是在铁路上的运用及研究相比公路桥较少。随着跨径的增大，缆索吊装配合斜拉扣挂法逐渐成为大跨度拱桥的主要施工方法，但是斜拉扣挂法施工难度极大，其扣挂系统受力十分复杂，因此，对斜拉扣挂法拼装拱肋的全过程进行研究就显得非常重要。本论文以主跨430m的中承式钢管混凝土拱桥—新建

7、铁路川藏线拉萨至林芝段藏木雅鲁藏布江特大桥为背景，采用MidasCivil有限元分析程序来模拟斜拉扣挂法安装拱肋的整个施工过程，对施工过程中的拱肋及塔架的受力特性进行了详细分析。以下是本文的研究内容及结论：1、对大跨径拱桥缆索吊装配合斜拉扣挂法中的关键技术进行了分析，由于吊装节段数量多、节段重且各节段间相互影响大，使拱肋线形控制的难度增加，对吊点标高、扣索的索力计算的要求也更高，同时也需要对施工塔架及缆索系统的受力进行更为细致的分析。2、针对藏木特大桥桥址处环境较恶劣，风载及昼夜温差较大等因素，导致缆索吊装施工的难度较大

8、。采用解析理论及有限元仿真模拟两种方法对主跨610m的缆索系统的受力进行了计算分析，对吊塔结构的受力及变形情况进行了仿真分析，在最不利风荷载作用下，其最大应力值及塔顶偏位均在规范要求范围内。3、采用MidasCivil对藏木特大桥斜拉扣挂系统进行了仿真模拟，采用基于影响矩阵理论的未知荷载系数法，对扣索索力进行了优化计