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随着桥梁结构型式的发展,以及近年来高速公路及城市交通的迅猛发展,变宽桥、弯桥等复杂的预应力混凝土结构得到了广泛的应用,因线型限制,桥梁上部结构一般采用现浇,这样支架现浇技术得到了广泛的应用,同时应用中的技术、安全问题也日益突现出来。
本文依托位于福州南大门闽侯县南屿互通现浇桥梁施工背景,旨在探讨分析该种形式的现浇梁支架的设计、验算及预拱度设置等问题。本文简要介绍了现有现浇梁支架的分类、各种支架的使用条件;然后简述了匝道桥梁式支架的结构设计;并应用相关公式和大型有限元计算软件ANSYS10.0对桥墩支架建立空间有限元模型。对模型施加合理的边界条件,进行内力分析与计算,解决了施工单位所关心的问题,得到施工过程中可能的最不利工况,并对支架结构的强度、刚度和稳定性进行验算。接着介绍了现浇梁支架的施工预拱度计算方法及设置方法。最后,本论文对现浇梁支架的设计、验算及预拱度的设置方法进行了总结。主要研究内容如下:
1.分析了现有现浇梁支架的分类、各种支架的使用条件,并对南屿互通现浇桥梁的工程概况进行介绍。并分析了桥梁倒塌事故工程实例,总结了倒塌原因,得出支架结构受力分析的必要性。
2.现浇梁施工支架方案选择。主要应用工程结构和力学学科理论和方法,阐述不同支架类型优缺点、适用性及技术、安全和成本比较,针对本项目特点,进行相关理论验算和施工支架设计,选取合理的方案。支架设计和施工应重点解决以下问题:支架强度、刚度和稳定性,以及如何便于施工进度、成本控制等。
3.对现浇梁支架设计及分析应考虑的主要问题进行总结,并应用相关公式和大型有限元计算软件ANSYS10.0建立模型,对该种类型的支架结构详细进行了强度、刚度和稳定性验算;解决了施工单位所关心的问题,得到施工过程中可能的最不利工况;接着介绍了现浇梁支架的施工预拱度计算方法及设置方法。
4.施工支架方法在南屿互通桥梁施工中的实施效果验证和分析,对支架结构进行验算。分析工程施工过程出现的相关问题、工程施工质量、安全和成本情况,验证和评价实施效果,并针对存在问题进行总结、改进。