1．目的及意义
本次设计(论文)题目为大跨度钢管混凝土拱桥施工监控，参考工程实例为抚州市湖南乡王安石特大桥，位于抚州市湖南乡摆上郑家附近。桥梁起始桩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。

拱桥所采用的施工方法和安装顺序与成桥后的主梁线型及内力状态有密切的关系,且在施工阶段随拱桥结构体系和荷载工况的不断变化,结构内力和变形也随之不断发生变化。因此需要对拱桥的每一施工阶段进行详尽的分析和验算,求得拱桥各个施工控制参数的理论计算值,并在施工中加以有效的控制,以保证拱桥在施工过程中结构的受力状态和变形始终处于设计所要求的安全范围内,成桥后的线型符合设计期望,结构本身又处干最优的受力状态,这就是拱桥的施工控制问题。

钢管混凝土拱桥的建造实际上就是一个预制构件的安装过程，在钢管混凝土拱桥结构的施工控制中,荷载参数主要指结构构件自重力容重、施工临时荷载和斜拉扣索的预加索力，而其控制的两个重要指标就是拱肋的线形和桥面的线形，要想让桥梁成桥状态的受力状态符合设计要求，首先必须保证主拱圈线形和桥面系线形得以实现。为了保证已经考虑了预拱度的主拱圈架设完成后符合设计要求，要进行吊装施工阶段索力计算；在主拱圈线形得到保证后，为了使桥面系安装完成之后桥面线形符合设计计算要求，还要准确的计算吊杆的无应力安装长度。

在施工阶段的划分方面，选取几个较为关键的节点，拱肋一次落架，拱肋内混凝土收缩徐变用混凝土材料降温20°考虑，为了模拟拱肋混凝土灌注过程的影响，在灌注混凝土时，将混凝土湿重按均布梁单元荷载施加到拱肋，待管内混凝土达到设计强度与拱肋一起参与受力，纯化梁单元荷载，激活混凝土单元与拱肋共同受力，对于采用双单元方法建模，这样处理也能在一定程度上模拟混凝土灌注对拱肋的影响。

施工控制计算是施工监控的重要组成部分，是施工监控的前提。其目的是保证施工过程中桥梁结构的安全可靠，通过计算结构的预拱度，使得结构内力分配合理、线型符合实际要求。钢管混凝土拱桥结构在施工过程中以及成桥状态的受力情况是否与设计相符合也是施工控制中的重要问题，因此要跟踪计算施工过程中各断面的应力来了解实际应力状态，若发现实际状态超限就要进行原因的查找和调控。有关温度变化影响绕度的计算，包括日温度变化和季节温度变化，为了摸清箱梁截面内外温差和温度在截面上的分布情况，就需要在梁体上布置温度观测点，以获取准确的温度变化规律，计算24h内由于温度变化引起的主梁绕度和应力的变化。在节段那吊装过程中，扣索索力的大小直接关系到节段标高的控制，并与钢管拱肋段重量和扣点的布置位置、扣索的倾角等因素密切相关。索力计算已成为施工控制的一项重要内容。

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2. 研究的基本内容与方案

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1. 对各施工阶段的实际受力情况进行分析，模拟各阶段的荷载状态。
2. 利用有限元软件 Midas/Civil 建立结构模型，计算各施工阶段结构的线形、应力变化，并对产生这种变化的原因进行分析。
3. 将理论计算值与实测值进行对比分析，查找原因并优化，并达到相应的规范要求。
4. 借助有限元软件 Midas/Civil，确定吊杆索力，并对本桥的吊杆索力进行优化。

3. 参考文献

1. 张弘涛，大跨度钢管混凝土拱桥设计方法与施工控制，2006年4月

2. 罗月静，大跨度钢管混凝土拱桥施工控制研究，2004年5月

3. 张治成，大跨度钢管混凝土拱桥施工控制研究，2004年4月

4. 丁永灿，大跨度钢管混凝土拱桥受力与施工控制分析研究，中国优秀硕士学位论文全文数据库 2011年 第S1期

5. 陈少峰，钢管混凝土拱桥施工监控方法研究及工程应用，2007年4月

6. 乔文庭，大跨度钢管混凝土系杆拱桥施工监控研究，重庆交通大学硕士毕业论文 2013年5月

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