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新型独塔斜拉刚构组合桥空间受力分析与施工监测研究
摘要
本研究针对新型独塔斜拉刚构组合桥，利用有限元分析软件和现场监测数据，对其空间受力分析和施工监测进行了深入研究。结果表明，新型桥梁结构在受力过程中具有良好的刚度和稳定性，施工监测工作也得到了有效的保障。此外，针对目前实际工程中的设计和施工问题，提出了相关建议，以期为类似工程的设计和施工提供参考。
关键词：新型独塔斜拉刚构组合桥，空间受力分析，施工监测，有限元分析，工程应用
Abstract
Thisstudyfocusesonthespatialforceanalysisandconstructionmonitoringofthenewtypeofsingle-towercable-stayedrigidcombinedbridge.Usingfiniteelementanalysissoftwareandfieldmonitoringdata,thestructure'sspatialforceanalysisandconstructionmonitoringwerethoroughlystudied.Theresultsshowthatthenewbridgestructurehasgoodstiffnessandstabilityduringthestressprocess,andtheconstructionmonitoringworkhasalsobeeneffectivelyprotected.Inaddition,inviewofthedesignandconstructionproblemsinthecurrentactualengineering,relevantsuggestionsareproposedtoprovidereferenceforthedesignandconstructionofsimilarprojects.
Keywords:newtypeofsingle-towercable-stayedrigidcombinedbridge,spatialforceanalysis,constructionmonitoring,finiteelementanalysis,engineeringapplication
1.引言
随着城市化和交通运输的不断发展，大型桥梁不断涌现。新型独塔斜拉刚构组合桥是近年来兴起的一种桥梁结构，其设计主要以优化空间结构为核心，结合新型的构件和施工工艺，实现了更加完善的力学性能和施工效率。因此，新型桥梁结构在工程应用中具有广阔的前景和潜力，但其空间受力分析和施工监测也极为关键，对于确保桥梁的技术性能和施工质量具有重要作用。
本文首先对新型独塔斜拉刚构组合桥的基本结构和受力特点进行介绍，然后运用有限元分析软件建立空间受力分析模型进行分析，并结合实际工程现场监测数据进行结果验证。最后对该结构的施工监测进行探讨，以期为该桥梁结构的设计和施工提供一些有益的启示和建议。
2.新型独塔斜拉刚构组合桥的结构特点和受力特点
新型独塔斜拉刚构组合桥的主梁采用桥面道板、桥肋、斜拉索、主梁桁架和横梁等构件组成，独塔支座采用四支撑点固定，而斜拉索则通过钢塔上的拱带与塔身相连接，整个桥梁结构尺寸庞大、形态复杂。
在受力方面，新型桥梁结构主要分为自重荷载、桥面活荷载和施工荷载三类。其中，自重荷载由桥面、肋桥和主梁等部分组成，其作用是使结构产生内力、剪力和弯矩等反力，从而完成空间受力平衡；桥面活荷载是指车流荷载，其作用是产生横向和纵向荷载，同时也会对桥面系统产生变形影响；施工荷载则是指在施工过程中产生的负荷，如脚手架、临时道路和施工机械等。
3.空间受力分析
本研究利用有限元分析软件ABAQUS建立了新型独塔斜拉刚构组合桥的空间受力分析模型，通过对各构件的受力和变形进行计算，得出了结构的受力性能和变形特征。
3.1模型建立
本文建立的分析模型采用了ABAQUS软件中的三维结构分析模块，采用基于单元的接触和非线性材料模型，构建了桥梁结构的受力分析模型。模型中主要包括了桥面、桥肋、斜拉索、横梁、桁架和塔身等构件，其中斜拉索通过钢塔上的拱带与塔身相连接。
3.2结果分析
通过有限元分析软件计算得出的结果表明，新型独塔斜拉刚构组合桥在自重荷载、桥面活荷载和施工荷载下都具有较好的稳定性和刚度。其中，斜拉索的应力及应变变化幅度较大，需要特别注意。当施工负载降低后，桥梁结构的刚度及受力性能也有所下降。
4.施工监测
在新型独塔斜拉刚构组合桥的实际施工过程中，为确保桥梁的安全和质量，需要进行实时监测。本文就该桥梁结构的施工监测进行了研究和分析。
4.1监测方法
本文采用激光跟踪仪、水平仪、挠度仪及拉力表等多种常见的监测仪器进行现场监测。针对主梁和斜拉索等关键结构