考慮施工過程斜拉橋合理成橋狀態(tài)研究.pdf

1、近代常用橋型的斜拉橋,由索塔、主梁和拉索三個主要構(gòu)件組成,其中拉索只承受拉力,索塔和主梁是以承受壓力為主的壓彎構(gòu)件。斜拉索的索力對結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)力分布有很大的影響,是控制全橋受力的關(guān)鍵。斜拉橋施工工序復雜,施工過程及其質(zhì)量決定結(jié)構(gòu)成橋狀態(tài)。如何確定和優(yōu)化成橋索力使斜拉橋處于良好的受力狀態(tài),如何確定合理的施工狀態(tài)從而達到設(shè)計合理成橋目標,己成為斜拉橋設(shè)計和建造技術(shù)中的關(guān)鍵問題之一。
　　本文針對上述兩個問題,在索力優(yōu)化分步算法的基礎(chǔ)上

2、提出綜合算法來解決斜拉橋的合理成橋狀態(tài),運用無應力狀態(tài)法確定斜拉索合理施工狀態(tài),解決了以合理成橋狀態(tài)為基礎(chǔ),結(jié)合合理施工狀態(tài)來確定斜拉索施工階段的初張力,使合理成橋狀態(tài)和合理施工狀態(tài)達到耦合。全文在結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上主要分為三大部分:第一部分:在借鑒各種斜拉橋設(shè)計資料基礎(chǔ)上,總結(jié)了現(xiàn)代斜拉橋靜力設(shè)計流程,指出斜拉橋靜力設(shè)計的核心內(nèi)容是確定斜拉橋的合理成橋狀態(tài)及合理施工狀態(tài);在對有關(guān)成橋索力優(yōu)化方法深入研究基礎(chǔ)上,總結(jié)了五種較為實用的斜拉橋索力

3、優(yōu)化計算理論并做出了相應評述;簡要介紹了確定斜拉橋合理施工狀態(tài)的倒拆法、正裝迭代法及無應力狀態(tài)法,并說明了各方法內(nèi)在聯(lián)系,指出無應力狀態(tài)法在建立斜拉橋施工階段模型時,實現(xiàn)了將拉索模擬為索單元的精確算法。第二部分:總結(jié)了斜拉橋合理成橋狀態(tài)的評定原則;在斜拉橋索力優(yōu)化分步算法的基礎(chǔ)上,提出斜拉橋索力優(yōu)化的綜合算法,該方法針對不同斜拉橋,設(shè)置符合該橋橋型特點的約束條件,運用有約束最小能量法初擬索力,并在考慮活載效應的基礎(chǔ)上計算出恒載“可行域”

4、對初擬索力進行合理性驗證,最后依據(jù)理想成橋目標狀態(tài)聯(lián)合利用影響矩陣法和最小二乘法對索力進行微調(diào)。該綜合算法以實際工程為例優(yōu)化得到了合理成橋索力,簡單易行,具有較高的應用價值。第三部分:詳細闡述了無應力狀態(tài)法理論和構(gòu)件單元的無應力狀態(tài)量,并以一座鋼斜拉橋為實例,驗證了無應力狀態(tài)法的可行性,確定了該橋拉索的初拉力并實現(xiàn)了其合理成橋狀態(tài);介紹了不閉合的現(xiàn)象,以一座混凝土斜拉橋作為例,通過正裝迭代解決了無應力狀態(tài)法由于混凝土收縮徐變造成的結(jié)果不