摘要
斜拉桥因其造型优美，整体结构受力合理，近些年成为了大跨度桥梁的首选。索塔是斜拉桥的基本承重构件与重要组成部分，不但要承受自重及通过斜拉索传递来的主梁桥面系的重量，还要承受由桥面系竖向荷载与水平荷载引起的弯矩。索塔的构造和受力状态均较为复杂，塔柱自身受外力、温度、风力等外界环境因素影响，产生的摆动和位移变形破坏索塔结构受力，影响斜拉桥成桥线形，严重时还会危及桥梁安全。因此，需要对索塔的施工过程进行严格控制。本文以东南沿海某在建双塔斜拉桥为研究对象，对两座索塔的施工过程进行全程监控和施工参数敏感性分析。本文主要研究内容如下： （1）利用有限元软件Midas Civil分别建立两座索塔的数值模型，通过对两种施工方法下索塔应力状态进行研究，得出索塔在采用同步施工法时受力状态更加合理。采用理论计算与数值模拟相结合计算得出了索塔的临时横撑力，并对最不利荷载组合条件下临时横撑的截面强度和稳定性进行了验算分析。 （2）通过对索塔及全桥有限元模型的计算分析，得到了索塔各工况条件下的理论沉降值，利用索塔的理论沉降值确定了下横梁预抬高值。通过对施工现场环境温度与索塔温度的监测分析，得到索塔温度与环境温度的变化规律，利用环境温差预测索塔温差，消除了温度应力对索塔施工过程的影响。 （3）利用Midas CFD软件对桥梁索塔位置的气动参数进行计算，对桥梁索塔位置风效应进行了模拟，得出了索塔截面的静力三分力系数和气动导数。同时，利用Midas Civil对风荷载作用下的索塔进行计算，得出了索塔在风荷载作用下的应力、位移及弯矩值，为施工监控提供参考依据。 （4）结合工程实例，选取索塔混凝土容重、混凝土弹性模量、爬模荷载值、临时拉杆力、临时拉杆施加位置、临时横撑力、临时横撑施加位置以及温度作为索塔结构敏感性分析参数，对索塔的截面应力和位移进行敏感性分析。根据分析得出了临时拉杆力、临时拉杆位置、临时横撑力、临时横撑施加位置以及温度对索塔控制截面应力和横向位移作用效果显著，为索塔的敏感参数；混凝土容重、混凝土弹性模量及爬模荷载对索塔的控制截面应力和横向位移影响较小，为索塔的非敏感参数。
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