论文题目：超高性能混凝土刚架拱桥的设计计算及施工分析
摘要：本文主要对超高性能混凝土刚架拱桥的设计计算及施工工艺和施工管理进行研究。超高性能混凝土刚架拱桥是将超高性能混凝土与刚架拱桥结构相结合所得到的桥型结构,该结构为预制装配桥梁能充分利用超高性能混凝土（UHPC）材料的性能、使刚架拱桥在拥有自重轻、节省材料等优点的同时还具有高抗裂性及高耐久性,并增加了该桥型的可装配化程度及安全储备性能,且使桥梁造型更加美观。本文依托高恩高速K7+164跨线桥工程对超高性能混凝土刚架拱桥结构进行设计并优化,该桥长66m,宽5.5m,拱肋跨径58m,矢高6.5m,矢跨比为1/8.9（f/L=6.5/58）,由3片UHPC超高性能混凝土拱肋组成,在其上现浇C50普通混凝土桥面板,使拱片与桥面板整体联合受力。设计中考虑了有无预应力两种方案计算和验算结果表明,超高性能混凝土有、无预应力刚架拱桥两种设计方案均安全合理,设计施工过程均合理可靠。有无预应力方案均能满足结构的承载、耐久性等要求,但有预应力方案较无预应力方案施工投入较大,且无预应力方案能充分发挥超高性能混凝土的超高抗压性能和极佳抗拉性能,因此最终设计方案确定为超高性能混凝土无预应力刚架拱桥方案。高恩高速K7+164超高性能混凝土刚架拱桥运用了工厂预制桥梁构件单元,现场吊装拼接的方式施工,先在工厂分段预制,同步开展桥梁下部结构施工,构件预制好之后,运输预制构件至现场,进行吊装和对拼,现场现浇湿接缝连接,拱片单元形成体系后,再在拱片上现浇桥面板,随后开展桥面铺装工作,完成刚架拱桥整体。桥梁施工过程中采取了一定质量控制和保证措施确保桥梁结构体系受力合理,施工过程安全便捷。本文也阐述了该项目过程中超高性能混凝土刚架拱桥的施工方案、施工工艺、以及质量管理等整个施工过程的管理措施。
关键词：超高性能混凝土;刚架拱桥;结构设计;承载力计算;试验研究;施工工艺;工程管理
学科专业：工程管理（专业学位）
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 刚架拱桥简介
1.1.2 刚架拱桥存在的问题
1.2 超高性能混凝土(UHPC)
1.2.1 超高性能混凝土定义
1.2.2 超高性能混凝土具有的性能
1.2.3 超高性能混凝土耐久性
1.2.4 超高性能混凝土具有的缺点
1.2.5 国内外超高性能混凝土桥梁的发展
1.2.6 超高性能混凝土发展趋势
1.3 全透空式超高性能混凝土(UHPC)刚架拱桥概述
1.3.1 设计简介
1.3.2 全透空式结构具有的优点
1.4 本文主要研究内容
第二章 刚架拱桥的设计方法和分析理论
2.1 刚架拱桥的结构特点
2.2 刚架拱桥的受力特征分析
2.3 刚架拱桥计算理论和方法
2.3.1 刚架拱桥计算图式
2.3.2 刚架拱桥内力计算
2.4 几种桥梁结构有限元程序
2.4.1 SAP程序
2.4.2 ANSYS软件
2.4.3 有限元程序的局限性
2.4.4 MIDAS/Civil桥梁结构有限元分析软件
2.5 本章小结
第三章 超高性能混凝土刚架拱桥设计与计算
3.1 设计背景
3.2 设计规范及技术标准
3.3 设计流程
3.4 主要材料
3.4.1 设计荷载
3.4.2 荷载作用组合
3.5 超高性能混凝土有预应力刚架拱桥方案
3.5.1 总体布置
3.5.2 结构构造
3.5.3 钢筋布置
3.5.4 施工方案设计
3.5.5 计算及结果
3.6 超高性能混凝土无预应力刚架拱桥方案
3.6.1 设计方案
3.6.2 钢筋布置
3.6.3 施工方案设计
3.6.4 计算及结果
3.7 有、无预应力方案对比
3.8 本章小结
第四章 超高性能混凝土刚架拱桥施工工艺及过程管理
4.1 总体施工方案
4.1.1 施工工艺
4.1.2 施工步骤
4.2 预制UHPC拱肋
4.2.1 预制场建设
4.2.2 钢筋制作
4.2.3 模板安装
4.2.4 拱肋浇筑与养护
4.2.5 预制计划安排
4.3 拱肋运输与吊装
4.4 拱脚、拱肋中间湿接缝、横梁湿接缝施工
4.5 边主梁刚架施工
4.6 桥面板施工
4.7 桥面系及附属工程施工
4.8 桥梁表面涂装施工
4.9 质量管理措施
4.9.1 保证工程质量的技术措施
4.10 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
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