地锚式斜拉桥换索受力分析与施工工艺研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1斜拉桥换索目的及意义 目前，斜拉桥这种桥型由于其多变的造型与良好的受力性能正在世界各地被广泛应用，然而由于斜拉索腐蚀的原因，使得部分早期修建的斜拉桥结构损坏非常严重。

尽管目前所采用的屡经改进的拉索防护措施加大了拉索的使用寿命，但毕竟很难认为现在的防腐措施就是尽善尽美的，大多数斜拉桥都会面临因为斜拉索腐蚀而降低桥梁承载力的问题，换索是在所难免的。

再者，斜拉桥经过一段时间的运营之后，由于恒载自重的改变、拉索的松弛、混凝土的收缩与徐变等原因，结构恒载内力必将偏离设计的理想状态，采取调整措施，能够改变体系中的内力分配比例。

2. 研究的基本内容与方案

2.1.基本内容 由检测结果可知，郧县汉江公路大桥部分斜拉索已经严重锈蚀，斜拉索的疲劳寿命受到影响，PE护套接近其使用寿命，斜拉索表面保护层不能可靠的防止斜拉索钢丝锈蚀的发展。斜拉索钢丝锈蚀严重将导致断索并引发以下不良后果：首先是一系列断索连锁反应，断一对索会使相邻拉索索力增加15%-20%，计入断索的动力效应，临近索也极易发生断裂；断索甩出可能引发交通事故并可能破坏主梁结构。由于斜拉索钢丝应力松弛、混凝土徐变和收缩等原因，该桥的斜拉索索力有逐年下降的趋势。本项目将结合即将实施的湖北省郧县汉江公路大桥换索及维修工程项目，开展有关地锚式斜拉桥换索受力分析与施工工艺研究。2.2.目标1）对全桥的结构进行受力分析，通过换索保证斜拉桥主要受力构件的承载能力与耐久性，消除桥梁安全隐患，从而使该桥满足安全使用之要求。2）对比国内外换索施工工艺，结合项目实际情况提出改进意见。2.3.拟采用的技术方案及措施换索的基本流程如下：1）测定索力及标高：换索施工之前需采用频谱法对全桥索力进行测量，初步掌握全桥索力情况；在换索过程中再利用千斤顶法对每根索力进行校准测量，确定测定索力。更换每根斜拉索前，先测量需更换索的索力和桥面标高；并测量更换索前后临近的 3 根索力和桥面标高，再进行拆除安装。2）安装施工机具设备：安装索塔悬挂脚手支架及张拉千斤顶，并检查千斤顶与油压表、传感器同步工作的可靠性。3）架设主梁施工平台：安装主梁索锚固处桥下悬挂移动挂篮。4）新索检查：检查新索，确定新索无缺陷后等待起吊，重点检查锚杯与锚圈螺纹连接是否顺滑，外防护有无损坏。5）旧索拆除：启动张拉原索并逐渐拆除，准确量测起动索力。6）锚固管道修复：检查索塔及主梁索孔管道有无损坏或修复的必要。7）穿新索：固定端穿索并调整好锚圈及螺母位置、张拉端安装引出杆，起吊新索并穿索。8）新索张拉：进行张拉，张拉到指定的索力与千斤顶、油压表及传感器、索力测力仪数值校合后锚定。9）测量新索索力：测定新索索力是否达到原旧索索力值，确定桥面标高是否达到原标高值；并测定此索临近的前后3根索的索力及桥面标高是否满足原来值，如果有一项不满足，则重新调整索力；如果满足则本根索的换索工作结束。移动千斤顶和支架至下一根索，按上述工序重复进行，直至全部索更换完毕。 研究的第一部分将围绕换索阶段的桥梁的结构受力分析展开，通过建立桥梁的有限元模型，在保证桥梁平顺的前提下，研究如何通过换索工程，使梁、塔、索各构件内力、应力分布更为合理，从而使桥梁重新恢复最有利的受力状态。 研究的第二部分是开展对斜拉桥换索施工工艺的探讨，斜拉桥换索应当遵循安全、经济、尽量降低对斜拉桥主梁的损伤的原则，合理确定施工工艺，其主要控制参数包括索力、主梁控制断面应力应变以及桥面系高程等。对以往的斜拉桥换索施工案例进行总结，并结合相关项目对现有的换索施工工艺提出改进。

3. 研究计划与安排

第1周：确定毕业设计题目，查阅毕业设计有关的规范，书籍；第2周：查阅相关文献资料，明确研究内容，学习论文研究所需的基础材料；第3周：确定初步方案，完成开题报告；第4周：通过对实际桥梁的建模分析学习相关软件；第5~6周：斜拉桥换索的理论与方法的学习；第7周：桥梁的建模与结构分析；第8周：桥梁结构计算与分析；第9~10周：桥梁换索受力分析，并完成中期进展情况检查；第11~13周：斜拉桥换索施工工艺研究；第14周：专业文献翻译；第15周：整理资料，汇总成果，完成并修改毕业论文，准备论文答辩

4. 参考文献（12篇以上）

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