對(duì)于建成多年的斜拉橋,由于各種各樣的因素導(dǎo)致拉索護(hù)套破損、線形發(fā)生較大的變化。其中20世紀(jì)70至90年代初,我國(guó)修建的斜拉橋已經(jīng)更換了斜拉索或進(jìn)行了其他措施的加固,其余斜拉橋也面臨換索的問(wèn)題。本文以東風(fēng)橋斜拉橋換索工程為背景,對(duì)斜拉橋換索工程進(jìn)行研究。首先,根據(jù)斜拉橋的構(gòu)造特點(diǎn),對(duì)斜拉索、混凝土主梁和索塔、橋墩基礎(chǔ)以及附屬設(shè)施等病害進(jìn)行總結(jié)和歸納,并對(duì)其原因進(jìn)行分析。另外,對(duì)國(guó)內(nèi)外斜拉橋換索優(yōu)化理論進(jìn)行探討,建立斜拉橋數(shù)值算例分析對(duì)比現(xiàn)有換索理論的優(yōu)缺點(diǎn)。本文將未知荷載系數(shù)法和影響矩陣法用于換索設(shè)計(jì)分析中,建立MIDAS-CIVIL有限元分析模型對(duì)換索施工過(guò)程進(jìn)行分析,并與施工過(guò)程中實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)做對(duì)比,通過(guò)換索、調(diào)索和加固措施,很大程度地改善了橋梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力。由于混凝土主梁跨中和邊跨存在下?lián)虾土芽p現(xiàn)象,為了有效的增大主梁跨中的壓應(yīng)力儲(chǔ)備和減小負(fù)彎矩,在橋面鋪裝前對(duì)主梁上緣和下緣施加不等量的體外預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼束,并對(duì)其進(jìn)行理論計(jì)算和數(shù)值模擬計(jì)算。這種加固方法對(duì)減小主梁負(fù)彎矩有顯著效果,加固后能有效避免新裂縫的產(chǎn)生,提高主梁的耐久性。再對(duì)加固后的橋墩基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算,結(jié)果表明橋墩豎向反力增加較小,在橋梁加固完成后既提高了橋梁運(yùn)營(yíng)承載能力又能夠滿足橋梁基礎(chǔ)的承載力要求。針對(duì)斜拉橋換索工程,采用灰色理論和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相串聯(lián)的灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型。通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)分析得出與目標(biāo)值關(guān)聯(lián)度較大的數(shù)據(jù)組,利用多變量灰色GM(1,3)模型對(duì)實(shí)測(cè)索力進(jìn)行擬合,增大與其他相關(guān)因素?cái)?shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性。借助MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具,利用前期數(shù)據(jù)建立動(dòng)態(tài)調(diào)整權(quán)值(閾值)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,再將下一施工階段的相關(guān)因素?cái)?shù)據(jù)作為輸入數(shù)據(jù)得出預(yù)測(cè)值,將模型輸出的預(yù)測(cè)值與工程上實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較分析,結(jié)果表明,灰色神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以取得比較好的效果,精度基本滿足斜拉橋換索工程的需求。
【學(xué)位單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：U448.27;U445.7
【部分圖文】：

索錨頭的位置和護(hù)套的損壞的位置等。從拉索的橫截面看，外層鋼絲通常是最容??易生銹的，并且其腐蝕程度從內(nèi)向外逐漸增加。鋼絲腐蝕的常見(jiàn)形式有點(diǎn)蝕，均??勻腐蝕，銹蝕疲勞等。如圖２－１所示：??圖２－１拉索護(hù)套破損、鋼絲銹蝕??２．１．２混凝土主梁病害??混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是由材料的初始缺陷和微裂縫的不斷擴(kuò)大引起的，這些裂??１３??

需要定期觀察。??沖刷會(huì)引起基礎(chǔ)滑移、脫空，還會(huì)導(dǎo)致粧基傾斜。目前，通常有三種沖刷形??式：一般沖刷，壓縮沖刷和局部沖刷，如圖２－２所示。??一般沖刷是指由于橋墩引起的水流壓縮致使上游流速增大，河流床面發(fā)生明??顯沖刷。??壓縮沖刷是指橋墩和橋臺(tái)的阻擋而改變了水流的通道和流速，影響了河床。??局部沖刷對(duì)橋墩的影響最大，長(zhǎng)期沖刷會(huì)導(dǎo)致橋墩粗骨料外漏，鋼筋腐蝕，??橋梁結(jié)構(gòu)安全受到嚴(yán)重影響［２７］。??■■??圖２－２橋墩開(kāi)裂、粗骨料外露??２．１．５附屬設(shè)施病害??橋面鋪裝層直接接受車(chē)輛和外部荷載的影響，因此，橋面鋪裝層需要具備一??定的抗裂性、抗沖擊性和耐磨性。由于瀝青路面層和混凝土結(jié)構(gòu)為一柔一剛，材??１５??

常用支座形式有：油毛氈或平板支座，普通板式橡膠支座，四氟滑板式橡??膠支座，球型支座，鋼支座和新型鋼支座。大多數(shù)斜拉橋的支座在長(zhǎng)期使用中會(huì)??產(chǎn)生一系列疾病，如圖２－４所示，阻礙結(jié)構(gòu)力的傳遞，導(dǎo)致橋梁的受力狀態(tài)和設(shè)??計(jì)時(shí)的不一樣，進(jìn)而會(huì)引發(fā)橋梁出現(xiàn)病害，存在安全隱患和影響橋梁的使用壽命。??對(duì)于橡膠支座而言：長(zhǎng)期暴露在空氣和外荷載作用下，引起橡膠老化、變質(zhì)，??導(dǎo)致梁體自由伸縮能力受限等問(wèn)題，直接引起支座位置的主梁梁端開(kāi)裂、落角等??問(wèn)題。鋼板滑動(dòng)支座的接觸面干燥生銹，橋墩頂部殘余混凝土引起的摩擦阻力變??大，導(dǎo)致滑動(dòng)軸承失效；此外，支座脫空也是一種相對(duì)常見(jiàn)的病害，對(duì)于不同跨??度的各種橋梁，隨著傾斜角度的增加，橋梁跨徑的增大，橋梁底部和支座脫空的??概率更大。一旦支座脫空，板梁處于在三點(diǎn)受力狀態(tài)，在橋梁上部結(jié)構(gòu)的自重和??外力作用下
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2863775