本文選題：矮塔斜拉橋 + 索筋相互影響��； 參考：《長安大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：矮塔斜拉橋的拉索和主梁預(yù)應(yīng)力筋之間存在著相互影響的作用,該作用表現(xiàn)為施工中相互影響和成橋相互影響兩個(gè)方面。施工中斜拉索的張拉必然會(huì)影響已經(jīng)張拉錨固的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力儲(chǔ)存值,預(yù)應(yīng)力筋的張拉也同樣會(huì)影響已經(jīng)錨固的拉索索力值,這兩者之間的相互影響對(duì)橋梁的施工過程分析和控制有著舉足輕重的意義。成橋時(shí)拉索和主梁共同承擔(dān)活荷載,但各自承擔(dān)的比例實(shí)際中不同的設(shè)計(jì)者依據(jù)自己的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)會(huì)有不同的結(jié)果,雖然結(jié)構(gòu)都能運(yùn)營使用,但設(shè)計(jì)是否合理經(jīng)濟(jì)仍是遺留問題。本文以某一實(shí)際工程為背景,借助有限元軟件MIDAS CIVIL圍繞以上兩個(gè)問題展開研究。首先通過分級(jí)改變斜拉索和主梁預(yù)應(yīng)力筋的張拉力值,總結(jié)結(jié)構(gòu)的撓度、內(nèi)力和應(yīng)力隨之變化的規(guī)律,分析索力和預(yù)應(yīng)力各自對(duì)結(jié)構(gòu)的影響情況。其次在有限元軟件中通過將施工階段細(xì)化,分別研究懸臂澆筑、邊跨合攏和中跨合攏三個(gè)階段拉索和主梁預(yù)應(yīng)力在張拉時(shí)相互之間的影響,得到不同階段不同部位的索筋張拉對(duì)其他的索筋產(chǎn)生的影響。最后以索筋總造價(jià)為目標(biāo)函數(shù),以索梁各自承擔(dān)的活荷載比率作為二者配置量的表征,對(duì)拉索和主梁預(yù)應(yīng)力筋的配置量進(jìn)行優(yōu)化,使得拉索和預(yù)應(yīng)力筋的總費(fèi)用最少。經(jīng)過研究,矮塔斜拉橋拉索對(duì)結(jié)構(gòu)撓度影響的敏感性約為主梁預(yù)應(yīng)力的2倍;對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響拉索約為主梁預(yù)應(yīng)力敏感度的2倍;對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響拉索約為主梁預(yù)應(yīng)力敏感度的1.48倍;懸臂施工階段預(yù)應(yīng)力筋的張拉會(huì)使得全橋拉索索力減小,而且離張拉位置越近拉索的卸載程度越大,到最大懸臂時(shí)拉索的最大卸載量約為6.7%;邊跨合攏預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)邊跨拉索的最大卸載量約為2.7%,中跨拉索受影響比較小;中跨合攏預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)中跨拉索的最大卸載量約為6.4%,邊跨拉索受影響比較小;斜拉索張拉時(shí)短束的預(yù)應(yīng)力損失值比長束大,頂板束比底板束大,最大的預(yù)應(yīng)力損失量約為3.3%;最后將原設(shè)計(jì)方案中的索筋配置比例0.209優(yōu)化為0.263時(shí),使得在不改變結(jié)構(gòu)性能的前提下索筋總造價(jià)最經(jīng)濟(jì)。
[Abstract]:There is interaction between cables and prestressed tendons of the main girder of the cable-stayed bridge with low tower, which is shown by the interaction between the construction and the bridge. In construction, the tension of the cable will inevitably affect the stress storage value of the pre-stressed tendons which have already been tensioned and Anchorage, and the tensioning of the prestressed tendons will also affect the values of the cable forces already anchored. The interaction between the two plays an important role in bridge construction process analysis and control. When the bridge is completed, the cable and the main beam bear the live load together, but in practice different designers will have different results according to their own design experience. Although the structure can be operated and used, whether the design is reasonable or economical is still a question left over. Based on a practical project, this paper studies the above two problems with the help of finite element software MIDAS CIVIL. Firstly, by changing the tensioning force of the cable and the prestressed tendons of the main beam, the law of the deflection, internal force and stress of the structure is summarized, and the influence of the cable force and the prestress on the structure is analyzed. Secondly, in the finite element software, the influence of cable and main beam prestress in the three stages of cantilever pouring, side span closing and middle span closing is studied by refining the construction stage. The effects of different parts of cable tension on other tendons are obtained. Finally, the total cost of cable and girder is taken as the objective function, and the ratio of live load borne by cable and beam is taken as the representation of the configuration of the two. The configuration of cable and prestressed tendons is optimized to make the total cost of cable and prestressed tendons the least. The sensitivity of cable to structural deflection is about 2 times as much as that of main beam, and the influence of structural internal force is about 2 times of that of prestressed beam of cable stayed bridge with low tower. The prestressing sensitivity of the main beam is 1.48 times that of the cantilever construction, and the tension of the prestressed tendons in the cantilever construction stage will reduce the cable force of the whole bridge, and the more close to the tension position, the greater the unloading degree of the cable. The maximum unloading amount of the cable is about 6.7when the cantilever is maximum, the maximum unloading quantity of the cable is about 2.7when the side span is closed prestressing tensioning, and the influence of the mid-span cable is relatively small. The maximum unloading amount of the mid-span cable is about 6.4, and the influence of the side span cable is relatively small, the loss of prestressing force of the short cable is larger than that of the long beam, and the roof beam is bigger than the bottom beam. The maximum loss of prestress is about 3. 3. Finally, the proportion of cable and steel bars in the original design is optimized to be 0. 263, which makes the total cost of cables and tendons the most economical without changing the performance of the structure.
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U448.27

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本文編號(hào)：1975971