超大型深水鋼吊箱受力特性和關鍵施工技術研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著我國交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展,一大批跨越大江大河、甚至跨海灣的超大型橋梁正如雨后春筍般建立起來,我國獨特的深水高樁承臺基礎已成為引領世界橋梁工程基礎的主流型式之一。鋼吊箱結構是適應超大型橋梁深水基礎的施工需要而發(fā)展起來的一種新的施工技術,并呈現(xiàn)出規(guī)模大、水域深、施工條件復雜、施工周期長等特點。鋼吊箱圍堰是深水高樁承臺施工的先行結構,其質(zhì)量的好壞直接關系到工程的質(zhì)量和施工的進度,是深水橋梁基礎施工的重要一環(huán)。因此,對鋼吊箱施工過程中的受力特

2、性進行研究,有重要的理論意義和實際應用價值。 本文在借鑒現(xiàn)有工程經(jīng)驗和參考現(xiàn)有理論的基礎上,主要對超大型鋼吊箱結構進行了靜力分析、屈曲分析、結構選型優(yōu)化分析和關鍵施工技術四個方面的研究,總結出其在施工過程中的受力特性,充實和完善鋼吊箱的設計計算理論,促進鋼吊箱施工技術的發(fā)展和系統(tǒng)化、規(guī)范化,有利于指導實際大型工程。 超大型鋼吊箱施工周期長、施工條件復雜,結構受力狀況難以確定,如何對這一施工全過程進行力學分析以確定鋼吊箱的

3、受力性能是需要高度關注的問題之一。結合蘇通大橋主4#墩鋼吊箱的施工,以有限元理論為基礎,參考相關規(guī)范,在平衡荷載簡化程度與滿足工程精度要求二者關系的前提下,提出了關于鋼吊箱結構所受水流力、波浪力、風荷載、靜水壓力及施工荷載的計算理論,并詳細研究超大型深水鋼吊箱施工全過程的受力變形特性。研究結果表明,在鋼吊箱設計過程中,需要充分考慮各構件在整個施工過程中的受力特點和變化規(guī)律,選取最不利工況確定各構件的材料及截面尺寸。 超大型鋼吊箱

4、結構與鋼筋混凝土結構相比,具有截面輪廓尺寸小、構件細長和板材柔薄的特點。在復雜的施工條件下,結構整體及局部穩(wěn)定性可能成為鋼吊箱設計和施工的關鍵問題。以穩(wěn)定性理論為基礎,以有限單元法為手段,結合蘇通大橋主4#墩鋼吊箱進行整體屈曲分析和局部屈曲分析,得出各工況下鋼吊箱的臨界狀態(tài),指出在結構起吊工況需充分考慮結構的整體穩(wěn)定性,并針對設計過程中的屈曲分析提出建議。 考慮到超大型深水鋼吊箱規(guī)模龐大、結構復雜、影響因素眾多,在降低造價的同時

5、提高結構的可靠性具有重大意義。以結構優(yōu)化理論為基礎,結合蘇通大橋鋼吊箱工程,利用超大型深水鋼吊箱的受力特性,進行基于參數(shù)化有限元的結構優(yōu)化分析,指出了鋼吊箱整體形狀以及各組成構件尺寸的改變對整體結構受力的影響,并提出具體的優(yōu)化建議。 目前國內(nèi)外在超大型深水鋼吊箱方面缺乏建設經(jīng)驗,且現(xiàn)有標準、規(guī)范、指南無法完全適用于如此大規(guī)模的基礎建設。因此,針對超大型深水鋼吊箱的加工拼裝、下放、定位、封底混凝土等關鍵施工技術開展系統(tǒng)全面的研究,

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