摘要
波形钢腹板PC(prestressed concrete)组合箱梁桥是近些年逐渐兴起并发展迅速的钢混组合结构桥梁，其以自身重量轻，跨越能力强，施工便捷等优点得到广大桥梁设计者的青睐。但由于其结构新颖，波形钢腹板与混凝土之间的受力机理还不是很明确，这就对其施工过程中的监控工作提出了更高的要求。特别是长联多跨连续梁结构，因施工周期长，影响桥梁施工的偶然因素多，对其进行监控更具有挑战性。 本文以一典型长联多跨波形钢腹板连续梁桥—昭君黄河特大桥主桥为工程背景，对其施工监控过程进行研究，主要研究内容和结论如下: (1)参阅大量国内外相关文献，对波形钢腹板PC组合箱梁桥的结构特点、发展历程、施工方法以及监控研究成果进行详细阐述。通过对比分析确定适用于该桥的施工控制方法和结构分析方法。利用Midas/Civil有限元软件建立该桥模型，并对其同步异位施工过程进行仿真分析，分析结果可为后续监控工作提供数值支撑。 (2)针对该桥长联多跨特点，通过有限元模型对不同合龙方案进行模拟分析。对比不同合龙方案下主梁竖向累计位移、顶底板应力以及支座纵向位移的变化情况，并结合现场实际，得出从两侧向中间依次合龙的顺序为最佳合龙方案。 (3)对各项设计参数进行敏感性分析，通过对比各项参数对结构变形的影响程度，得出混凝土容重和预应力张拉控制力为本桥的主要设计参数。详细描述运用最小二乘法进行参数识别的过程，为后期的自适应控制实施提供理论依据。 (4)对日照温差作用下主梁最大悬臂变形情况进行监控分析可知，当日温差达15℃时，最大悬臂端竖向位移可达24 mm。说明大跨度波形钢腹板PC组合箱梁对温度变化较为敏感，在对其进行施工监控时，需注意温度变化对结构的影响。 (5)以仿真计算分析结果为指导，对主桥实施全过程施工监控工作，提出了全桥施工监控方案。对体系转换以及体外束张拉阶段主梁线形进行监控可知，主梁挠度变形值与模拟计算值变化趋势基本一致，但实测数值均小于模拟计算数值，说明波形钢腹板组合箱梁的实际刚度要大于模型模拟刚度。通过对监控实测数据和计算数据进行对比分析可知，施工过程中以及成桥后主梁各节段标高以及关键截面应力均符合设计要求，说明施工全过程桥梁结构始终处于安全、可控状态。 昭君黄河大桥主桥成桥后结构状态良好，线形、内力均符合预期，表明本桥的施工监控方案合理，实践结果理想，所得结论可以为该类型桥梁设计和施工监控提供参考。
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