本文關(guān)鍵詞：斜拉拱式協(xié)作體系橋梁合理成橋索力與施工控制研究

  更多相關(guān)文章： 斜拉拱式協(xié)作體系橋 靜力分析 合理成橋索力 參數(shù)敏感性 施工控制

【摘要】：近年來,隨著社會(huì)的進(jìn)步、國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及人們對(duì)橋梁跨徑和美學(xué)的追求,越來越多構(gòu)造獨(dú)特、新穎的橋梁作品應(yīng)運(yùn)而生。斜拉拱式協(xié)作體系橋梁為本世紀(jì)初誕生的一種新型協(xié)作體系橋梁,目前國內(nèi)外關(guān)于該類橋梁的相關(guān)研究較少,而該橋型又有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),因此有必要對(duì)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、合理成橋索力和施工控制等展開系統(tǒng)的研究。本文以大連市在建的一座斜拉拱式協(xié)作體系橋梁為工程背景,對(duì)其靜力特點(diǎn)進(jìn)行分析,基于其受力特點(diǎn)提出考慮權(quán)重確定合理成橋索力的綜合算法,并以確定的合理成橋狀態(tài)為目標(biāo),采用自適應(yīng)控制方法對(duì)該橋進(jìn)行施工控制。主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)根據(jù)研究的工程背景,對(duì)相同跨徑的斜拉橋、拱橋和協(xié)作體系橋的剛度和內(nèi)力進(jìn)行分析,得出協(xié)作體系橋的受力特點(diǎn)更趨向于拱橋,但是其又存在斜拉橋的梁-柱效應(yīng)。協(xié)作體系橋主梁軸向壓應(yīng)力相比拱橋儲(chǔ)備更大,可以減小預(yù)應(yīng)力鋼束；協(xié)作體系橋相比拱橋,跨徑可以做得更大。協(xié)作體系橋相比斜拉橋可減小其梁-柱效應(yīng)、索塔受力更小。(2)在活荷載作用下,研究斜拉拱式協(xié)作體系橋梁的主梁剛度、拱肋剛度、吊桿剛度和斜拉索剛度參數(shù)的變化對(duì)結(jié)構(gòu)受力性能的影響程度。研究表明,通過增加拱肋和吊桿的剛度可以明顯減小主梁和塔根彎矩、主梁和塔頂位移。(3)介紹了斜拉橋和拱橋合理成橋狀態(tài)傳統(tǒng)相關(guān)分析理論與方法,結(jié)合協(xié)作體系橋梁的受力特點(diǎn),在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上提出考慮權(quán)重確定協(xié)作體系橋合理成橋索力的綜合算法,并以算例驗(yàn)證了該方法的可行性。(4)由于斜拉拱式協(xié)作體系橋的參數(shù)對(duì)成橋狀態(tài)的影響目前研究很少,本文就主梁自重、斜拉索張拉力、吊桿張拉力和環(huán)境溫度的參數(shù)變化對(duì)成橋時(shí)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和線形的影響進(jìn)行分析,得出環(huán)境溫度對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移影響最為明顯,其次是斜拉索張拉力和主梁自重誤差,吊桿張拉力誤差相對(duì)影響較小。采用最小二乘法對(duì)翔鳳河橋進(jìn)行參數(shù)識(shí)別。(5)以上述方法確定的合理成橋狀態(tài)為目標(biāo),結(jié)合施工過程及特點(diǎn),建立橋梁施工控制有限元模型,依據(jù)模型分析結(jié)果,確定合理有效的施工監(jiān)測(cè)方案。用自適應(yīng)控制方法對(duì)翔鳳河橋進(jìn)行施工控制,最終,取得了良好的控制效果。
【關(guān)鍵詞】：斜拉拱式協(xié)作體系橋 靜力分析 合理成橋索力 參數(shù)敏感性 施工控制
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U445.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 論文的選題、研究意義和目的10-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 斜拉拱式協(xié)作體系橋梁的發(fā)展13-14
• 1.2.2 合理成橋索力確定方法研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.3 橋梁施工控制的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.3 本文的工程背景和研究?jī)?nèi)容19-24
• 1.3.1 工程背景19-22
• 1.3.2 主要研究?jī)?nèi)容22-24
• 2 斜拉拱式協(xié)作體系橋梁靜力性能分析24-42
• 2.1 斜拉拱式協(xié)作體系橋梁受力特征24-25
• 2.2 斜拉拱式協(xié)作體系橋梁剛度分析25-27
• 2.3 斜拉拱式協(xié)作體系橋梁內(nèi)力分析27-34
• 2.4 結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)橋梁受力性能的影響分析34-40
• 2.4.1 主梁軸向剛度的影響34-35
• 2.4.2 主梁抗彎剛度的影響35-36
• 2.4.3 拱肋剛度的影響36-37
• 2.4.4 吊桿剛度的影響37-38
• 2.4.5 斜拉索剛度的影響38-40
• 2.4.6 參數(shù)分析結(jié)果40
• 2.5 小結(jié)40-42
• 3 斜拉拱式協(xié)作體系橋梁合理成橋索力的確定42-64
• 3.1 合理成橋索力的確定原則42-43
• 3.2 確定合理成橋索力的傳統(tǒng)方法43-44
• 3.3 確定斜拉拱式協(xié)作體系橋梁合理成橋索力的綜合算法44-50
• 3.3.1 以考慮權(quán)重的彎曲能量為目標(biāo)函數(shù)的索力優(yōu)化影響矩陣法44-46
• 3.3.2 恒載彎矩可行域46
• 3.3.3 以最小彎曲能量為目標(biāo)函數(shù)的索力優(yōu)化模型46-48
• 3.3.4 基于Matlab優(yōu)化工具箱的計(jì)算48-49
• 3.3.5 索力調(diào)整的具體步驟49-50
• 3.4 基于綜合算法的算例分析50-63
• 3.4.1 索力優(yōu)化有限元模型50-52
• 3.4.2 初定成橋狀態(tài)52-54
• 3.4.3 計(jì)算活載應(yīng)力包絡(luò)圖54-55
• 3.4.4 彎矩可行域55-58
• 3.4.5 合理成橋狀態(tài)的調(diào)整與成橋狀態(tài)檢驗(yàn)58-63
• 3.5 小結(jié)63-64
• 4 翔鳳河橋參數(shù)敏感性分析和識(shí)別64-87
• 4.1 參數(shù)敏感性分析64-79
• 4.1.1 主梁自重的影響64-68
• 4.1.2 斜拉索張拉力誤差的影響68-71
• 4.1.3 吊桿張拉力誤差的影響71-74
• 4.1.4 環(huán)境溫度的影響74-78
• 4.1.5 參數(shù)分析結(jié)果78-79
• 4.2 最小二乘法基本原理79-80
• 4.3 施工控制中參數(shù)識(shí)別的最小二乘法80-81
• 4.4 橋梁施工過程與模擬81-85
• 4.4.1 施工過程81-83
• 4.4.2 施工模擬計(jì)算83-85
• 4.5 施工控制中的參數(shù)識(shí)別應(yīng)用85-86
• 4.6 小結(jié)86-87
• 5 翔鳳河橋施工控制87-112
• 5.1 自適應(yīng)控制方法87-88
• 5.2 合理施工狀態(tài)的實(shí)施88-97
• 5.2.1 斜拉索和吊桿下料長(zhǎng)度的計(jì)算88-89
• 5.2.2 合理施工索力的計(jì)算89-93
• 5.2.3 預(yù)拱度的設(shè)置93-97
• 5.3 關(guān)鍵施工過程分析97-99
• 5.3.1 索塔翻模施工階段結(jié)構(gòu)計(jì)算分析97-98
• 5.3.2 吊桿張拉階段結(jié)構(gòu)計(jì)算分析98-99
• 5.4 橋梁施工控制內(nèi)容99-104
• 5.4.1 結(jié)構(gòu)應(yīng)力與結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)監(jiān)測(cè)100-102
• 5.4.2 結(jié)構(gòu)線形監(jiān)測(cè)102-103
• 5.4.3 索力監(jiān)測(cè)103-104
• 5.5 橋梁施工控制效果104-111
• 5.5.1 關(guān)鍵施工控制效果104-108
• 5.5.2 成橋狀態(tài)控制效果108-111
• 5.6 小結(jié)111-112
• 結(jié)論112-113
• 參考文獻(xiàn)113-119
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文119-120
• 致謝120-121

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 于玲;陳德昊;包龍生;薛興偉;;混合梁斜拉橋成橋索力優(yōu)化理論及工程應(yīng)用[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年02期

2 張熙胤;陳興沖;王常峰;劉尊穩(wěn);;最小二乘法曲線擬合在橋梁施工應(yīng)力監(jiān)控中的應(yīng)用[J];中外公路;2015年04期

3 唐亮;張皓;劉玉擎;馮清海;;協(xié)作橋合理成橋狀態(tài)確定方法研究[J];公路交通科技;2015年08期

4 孫全勝;韓宏光;;無背索斜拉拱橋受力性能研究[J];中外公路;2015年01期

5 孫增壽;趙云鵬;秦磊;;基于頻率法的平行鋼絞線索索力測(cè)試研究[J];鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年03期

6 馬建;孫守增;楊琦;趙文義;王磊;馬勇;劉輝;張偉偉;陳紅燕;陳磊;康軍;;中國橋梁工程學(xué)術(shù)研究綜述·2014[J];中國公路學(xué)報(bào);2014年05期

7 蘇劍南;;廈漳跨海大橋北汊主橋合理成橋狀態(tài)研究[J];橋梁建設(shè);2013年04期

8 王志美;舒小娟;汪旭;;斜拉拱橋異形箱梁截面溫度梯度效應(yīng)分析[J];湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年02期

9 馬廣;;基于GA的梁拱組合結(jié)構(gòu)成橋吊桿索力優(yōu)化研究[J];高速鐵路技術(shù);2013年01期

10 楊相展;張維福;;斜拉拱橋抗震分析[J];北方交通;2013年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 謝海清;特大跨度鐵路勁性骨架混凝土拱橋結(jié)構(gòu)選型及關(guān)鍵力學(xué)問題研究[D];西南交通大學(xué);2012年

2 夏國平;斜拉—懸索協(xié)作體系橋的結(jié)構(gòu)體系研究及其彈性地基梁算法[D];大連理工大學(xué);2010年

3 朱巍志;自錨式斜拉—懸索協(xié)作體系橋合理成橋狀態(tài)確定與若干問題研究[D];大連理工大學(xué);2009年

4 韓立中;大跨度自錨式斜拉懸索橋分析方法與性能研究[D];大連理工大學(xué);2009年

5 李元松;板桁結(jié)合梁斜拉橋空間結(jié)構(gòu)分析與施工控制技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

6 楊俊;基于影響矩陣的大跨橋梁合理成橋狀態(tài)與施工控制研究[D];武漢理工大學(xué);2008年

7 張治成;大跨度鋼管混凝土拱橋施工控制研究[D];浙江大學(xué);2004年

8 顏東煌;斜拉橋合理設(shè)計(jì)狀態(tài)確定與施工控制[D];湖南大學(xué);2001年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王珊;同步優(yōu)化斜拉橋施工索力及成橋索力的研究[D];河北大學(xué);2015年

2 周琳琳;自錨式懸索—斜拉組合體系橋合理成橋狀態(tài)及參數(shù)分析[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

3 劉長(zhǎng)旭;寧波常洪大橋方案力學(xué)特性分析[D];大連理工大學(xué);2015年

4 申成岳;鋼管混凝土系桿拱橋合理成橋狀態(tài)確定方法研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

5 樓旦豐;獨(dú)塔雙跨不對(duì)稱矮塔斜拉橋受力特性分析[D];浙江大學(xué);2015年

6 曾祥林;異型拱梁組合體系橋梁結(jié)構(gòu)行為及施工控制研究[D];西南交通大學(xué);2014年

7 余海輝;龍灣大橋成橋索力優(yōu)化與合理施工狀態(tài)研究[D];華南理工大學(xué);2014年

8 鄧翔;考慮施工過程斜拉橋合理成橋狀態(tài)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2014年

9 代金鵬;1-128m系桿拱橋成橋及施工階段索力優(yōu)化研究[D];蘭州交通大學(xué);2014年

10 張熙胤;基于灰色理論的多跨連續(xù)梁拱組合橋施工控制研究[D];蘭州交通大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1054948