1. 研究目的与意义（文献综述）

本次设计(论文)题目为大跨度钢管混凝土拱桥施工过程控制计算分析，参考工程实例为抚州市湖南乡王安石特大桥，王安石特大桥位于抚州市湖南乡摆上郑家附近,是抚州市东外环高速公路东互通a匝道连接线上为跨抚河而拟建的一座大型桥梁，也是抚州通往东线的第二通道。桥梁起始桩号lk5 658.5~lk6 995.5，大桥全桥中心桩号为lk6 327，主孔中心桩号为lk6 042.5，桥孔布置共6联6x40 (60 168 60) 4x(5x40)，全长1337米（含耳墙），桥面宽31.5m米。其中第2联为主孔，采用飞燕式钢管混凝土拱桥，引桥上部构造采用40m先简支后连续预应力混凝土t梁。

飞鸟式（飞燕式）钢管混凝土拱桥，是带悬臂半跨的中承式钢管混凝土刚架系杆拱桥，主跨一般为一跨，与两边跨半拱构成三跨连续结构，它的两边跨为半跨悬臂上承式拱、主跨为中承式钢管混凝土拱，通过锚固于两边跨端部的拉索来平衡主跨大部分水平推力，大大降低了平原地区或软基地区拱桥的下部与基础的工程量与造价。近年来,钢管混凝土拱桥以其优美的外观造型和独特的结构性能在我国得到了空前的发展,因其具有自重轻、强度大、承载能力大、抗变形能力强等优点,能综合满足修建桥梁所需要的用料省、安装简便、自重轻、承载能力大等诸多要求,是大跨度拱桥的一种比较理想的结构形式。钢管混凝土拱桥在其施工过程中,结构受力变化比较大,并且拱肋线形对拱桥来讲十分重要,为了保证最终的成桥线形和受力满足要求,必须在施工过程中对钢管混凝土拱桥进行施工监控。

从1897年美国人发明在圆钢管中填充混凝土作为房屋建筑的承重桩算起,钢管混凝土结构在工程中的应用已有百年多。钢管混凝土在力学方面的优越性能,从一开始就受到欧美工程界的重视,并竞相开发利用。到了20世纪20年代前后,美国的波士顿和芝加哥等地,曾将钢管混凝土结构用于单层和多层建筑的承重柱中。1930年,在法国巴黎郊区,钢管混凝土结构被用以建造一座gm跨度的上承式拱桥。接着在苏联列宁格勒用小直径钢管混凝土集数作为拱肋,于1937年建造了横跨涅瓦河的下承式拱桥。1939年,又在西伯利亚依谢季河建成了跨度14om的上承式钢管混凝土铁路拱桥。20世纪60第一章绪论年代前后,钢管混凝土结构技术在前苏联、西欧、北美、日本和澳大利亚等国家受到重视,许多学者对如何提高钢管内核心混凝土的强度进行了深入的研究,并提出了许多计算方法。此后,国外许多国家对钢管混凝土组合柱开展了大量的试验和理论研究,并制定了相应规范:美国以研究方钢管混凝土和圆钢管混凝土为主,相应规范有aci319一89,aisc(1986)和lrfd(1994);欧洲较典型的规范有ec4(1996)、英国的bs5400;德国的dini8oo(1997);日本的设计规程有aji(1980、1997)。此外,在英、德、加拿大、卢森堡、澳大利亚等国对钢管混凝土结构在火灾下的力学性能进行大量的理论和试验研究后,制定出了专门的规程。

2. 研究的基本内容与方案

针对钢管混凝土拱桥在施工过程中的内力变化，为保证钢管混凝土拱桥施工的安全和施工质量,使桥梁各阶段的结构状态最大限度地接近设计期望，施工过程控制必不可少，主要内容包括：理论学习、实体建模、分析计算和优化组合。通过实际监测相关重要参数与理想计算值对比分析，修正施工过程中多种影响控制目标的参数误差；根据施工过程中对各状态控制数据实测值与理论值进行比较分析，进行结构设计参数识别与调整，对施工过程进行预测和反馈控制分析、在满足安全性的前提下对结构线形和内力进行双控，其中以线形控制为主，同时兼顾拱助内混凝土灌注的密实度和塔架的变形控制，防止施工中出现过大位移和应力，保证结构安全。

针对斜拉桥结构在近场爆炸条件下的动态响应与破坏机理开展参数化研究，主要内容包括：周围压力场分布、桥面结构破坏模式与机理。通过对比不同比例距离、约束形式、截面形式以及配筋率等，观察与分析其在受爆炸荷载时的所产生的动态响应，总结各参数形式下结构的抗爆能力，对其提出优化或构造性建议，为桥梁抗爆设计提供依据。

本次毕业设计原始资料中是抚州市在建王安石大桥，通过对这座桥进行施工过程力学分析，可以对一般钢管混凝土拱桥的施工设计提出优化或构造性建议，对以后大跨度钢管混凝土拱桥的设计和施工有指导性意义，学生在毕业后踏上工作岗位后必然会面对各种各样的实际工程问题，本次毕业设计“大跨度钢管混凝土拱桥设计”正是基于实际的工程实例而进行研究的课题，学生在独立完成这一课题的过程中必然会对其搜集查阅和有效利用各种相关的文献资料以及熟悉各类工程规范的能力提出更高挑战，同时也锻炼了学生认真细致、吃苦耐劳的品质，还会使其熟悉一些具体的工程课题的研究流程以及进一步熟悉autocad的空间建模以及专业结构设计软件midas，为学生今后更快地融入工作环境打下良好的基础。

3. 研究计划与安排

第1周：接受论文题目，熟悉论文相关资料及要求

第2周：完成开题报告

第3-6周：熟练使用midas软件，建立钢管混凝土拱桥计算模型

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 陈宝春. 钢管混凝土拱桥. 人民交通出版社, 2016.

[2] 郑怀颖. 飞鸟式钢管混凝土拱桥受力特性研究[d].福建,福州大学,2005.

[3] 崔力宁. 飞鸟式钢管混凝土拱桥施工过程分析及施工控制[d].陕西，长安大学,2011.