淮钢大桥独塔斜拉桥的拆除施工验算

 2022-04-25 20:05:34

论文总字数:46210字

摘 要

斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成。主梁在斜拉索的各点支承作用下,像多跨弹性支承的连续梁一样,使弯矩值得以大大地降低,这不但可以使主梁尺寸大大地减小(梁高一般为跨度的,甚至更小),而且由于结构自重显著地减轻,既节省了结构材料,又能大幅度地增加桥梁的跨越能力。一般斜拉桥都以更换斜拉索为主进行加固维修,若桥体本身结构不能承担现有的荷载情况,则更换斜拉索不能解决问题,需要进行拆除。

本论文讨论地主要内容即为斜拉桥的拆除施工验算,以实际工程案例——淮钢大桥的拆除为探讨依据。

本论文的主要内容由以下三个方面构成:

1. 旧桥的承载能力评估。根据检测报告,建立旧桥的真实模型,验算评估桥梁的承载能力。经过验算,旧桥承载能力在某些方面已经不能满足规范要求,分析原因可能与行业规范发生改变有关。有关这方面的论述详见本论文第三章至第五章。

2. 拆除施工的安全验算。根据施工方案,分析验算施工过程中的桥梁结构和临时结构的安全性。经两种不同的研究方法发现在给定的施工方中,斜拉桥在给定施工步骤下,在工况0和工况1作用下可能会出现危险状况。有关这方面的内容详见本论文第六章至第七章。

3. 指导性的监控方案。为拆除施工提供监控方案,指出危险工况和关键影响因素。通过上述的探究研讨,在整个施工过程中,提出了多种监控施工措施,并提出了相关的改进意见或建议,以确保整个工程安全顺利完工。有关这方面的内容详见本论文第八章。

关键词: 斜拉桥拆除;结构验算;安全验算;迈达斯;施工监控

Abstract

The cable-stayed bridge is mainly composed of main beam, cable tower and cable. Girder under the action of each point of the cable support, like many cross elastic support continuous beam, the bending moment is worth with is greatly reduced, this not only can make the main girder size is greatly reduced (high beam span is commonly 1/50 ~ 1/200, or even smaller), and significantly reduce weight, because structure saves material structure, can dramatically increase the Bridges spanning capacity again. Generally, cable-stayed Bridges are mainly strengthened and repaired by replacing cables. If the bridge structure cannot bear the existing load, replacing cables cannot solve the problem and needs to be dismantled.

The main content of this paper is to check the construction of cable-stayed bridge, taking the demolition of Huai-gang Bridge as the basis of discussion.

The main content of this paper consists of the following three aspects:

1. Assessment of carrying capacity of old Bridges. According to the test report, the real model of the old bridge is established, and the bearing capacity of the bridge is evaluated. After checking, the carrying capacity of the old bridge can not meet the requirements of the standard in some aspects, the reason may be related to the change of the industry standard. See chapter 3 to chapter 5 for details on this aspect.

2. Safety check of demolition construction. According to the construction scheme, the safety of bridge structure and temporary structure during construction is analyzed and checked. Through two different research methods, it is found that the cable-stayed bridge may appear dangerous conditions under the working conditions of 0 and 1 under the given construction steps. Please refer to chapters 6 to 7 for details.

3. Guiding monitoring plan. Provide monitoring scheme for demolition construction and point out dangerous working conditions and key influencing factors. Through the above research and discussion, in the whole construction process, put forward a variety of monitoring construction measures, and put forward relevant Suggestions or Suggestions for improvement, to ensure the safety and smooth completion of the whole project. Please refer to chapter 8 for details.

Keywords: Cable-stayed bridge demolition; Structure checking calculation; Safety checking calculation; Midas; Construction monitoring

目 录

绪 论 1

第一章 整体工程概述 1

1.1 桥梁概述 1

1.2 桥址周边概况 4

1.3 气候、水文、风及地质条件 5

1.4 设计规范 5

1.5 材料使用表 6

第二章 施工拆除总体方案 7

2.1 拆除思路 7

2.1.1 拆除顺序 7

2.1.2 拆除方法 7

2.1.3 拆除流程 7

2.1.4 拆除步骤 8

第三章 旧桥承载能力验算的说明 11

3.1 总论 11

3.2 相关规范使用情况说明 11

3.3 承载能力验算的划分部分说明 12

3.4 计算模型 12

3.5 计算荷载 13

第四章 旧桥承载能力验算 14

4.1 旧桥承载能力验算——南岸主梁(混凝土)部分 14

4.1.1截面受压区高度 14

4.1.2 正截面抗弯承载能力验算 14

4.1.3 斜截面抗剪承载能力验算 16

4.1.4 斜截面抗弯承载能力验算 17

4.1.5 成桥位移验算 17

4.1.6支反力验算 17

4.2 旧桥承载能力验算——河跨钢梁(钢结构)部分 18

4.2.1 河跨钢梁结构示意图 18

4.2.2 河跨钢梁的抗弯强度验算 18

第五章 新旧规范的对比 20

5.1 总述 20

5.2 混凝土结构新旧规范的比照 20

5.3 钢结构新旧规范的比照 21

第六章 施工阶段分析总述 22

6.1 施工阶段模型总述 22

6.2 计算荷载 23

6.3 计算工况 23

6.4 总体计算结果 23

6.5 总体计算的相关结论 26

6.6 新旧规范差异的细节比较 26

第七章 施工最不利阶段的研究 28

7.1 寻找施工最不利阶段 28

7.2 施工最不利阶段的确定 47

7.3 施工最不利阶段的建议 47

第八章 拆除方案的再确认以及相应的监控指导性意见 48

8.1 拆除方案研究的结论总结 48

8.2 拆除监控各项指标汇总及相关数据说明 48

8.3河跨段(钢结构)拆除注意事项 52

8.4 拆除方案的优化与改进——、梁段拆除施工方案优化 52

第九章 环境影响报告 55

9.1 环境保护措施 55

参考文献 56

致 谢 58

绪 论

斜拉桥主要由主梁、索塔和斜拉索三大部分组成。主梁一般采用混凝土结构、钢—混凝土组合结构或钢结构,索塔大都采用混凝土结构,而斜拉索则采用高强度材料(高强钢丝或钢绞线)制成。斜拉桥作为一种拉索体系,比梁式桥的跨越能力更大,是大跨度桥梁的最主要桥型。

现代斜拉桥的发展大致经历了一下三个阶段:

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