開口薄壁16mn無縫管輕型化轉體拱橋施工

 以湖北省交通廳鄂交科教[2004]343號項目為依托，本文以湖北省恩施州平地壩轉體拱橋這一目前建成的跨徑最大的采用開口薄壁箱技術的轉體拱橋為實際工程背景，運用能量方法，16mn無縫管根據勢能原理對開口薄壁箱型16mn無縫管拱橋在施工過程中的平面外(側傾)穩定分析方法進行了研究。對脫離支架后所處裸拱施工階段的拱肋一拉索體系進行了穩定性分析，由于此施工階段無外加荷載工況，本文定義失穩時的重力倍數為結構的穩定安全系數?？紤]了多種影響因素，給出了不同狀態下拱肋結構所具有的穩定安全系數。 通過以上工作本文歸納出了此類型橋的失穩特點及應注意的問題，對今后我國西部山區同類型橋的設計施工有一定的理論價值和實用意義。

   16mn無縫管開口薄壁箱輕型化轉體拱橋施工是近年來提出的一種用于箱型板拱(或箱型肋拱)拱橋轉體施工的新工藝。它的特點是，先在兩岸制成鋼筋16mn無縫管開口薄壁箱半拱，轉體到位合龍后，澆筑二期16mn無縫管加厚箱拱壁板和底板至設計厚度，然后施工箱拱頂板及上部結構。其優點是轉動體系的總重量大大減輕。與鋼結構勁性骨架和鋼管16mn無縫管轉體施工方案相比，16mn無縫管開口薄壁箱轉體方案具有成本低、工種相對簡單、轉體操作方便的優點，容易推廣應用。 但是，這種施工工藝無論是在施工技術還是在設計理論上都還不夠完善。一個突出的問題是，當澆筑二期16mn無縫管加厚壁板和底板時，尚未形成強度的新澆16mn無縫管使開口薄壁拱圈上受到很大的荷載，結構的穩定性成為影響施工安全的一個關鍵性問題。 本文回顧了結構穩定性研究的現狀，并結合實際項目指出了目前研究中存在的若干問題。接著，從大跨度橋梁的穩定理論中，引出了基本的穩定理論，及求解穩定理論的若干數值方法，列舉了經典的圓弧拱面內、面外穩定問題的求解方法，及按撓度理論的基本方程建立任意拱軸線方程的推導過程。分析了全跨拱結構在脫離支架后轉動合龍前及在二期澆注16mn無縫管過程中整個結構的整體穩定性能。推出了在多種狀況下，帶拉索轉體懸鏈線拱橋穩定安全系數的計算公式，填補了對這一類問題的理論空白。 

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