【摘要】：近代常用橋型的斜拉橋，由索塔、主梁和拉索三個(gè)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(fù)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(dá)到設(shè)計(jì)合理成橋目標(biāo)，己成為斜拉橋設(shè)計(jì)和建造技術(shù)中的關(guān)鍵問題之一。本文針對上述兩個(gè)問題，在索力優(yōu)化分步算法的基礎(chǔ)上提出綜合算法來解決斜拉橋的合理成橋狀態(tài)，，運(yùn)用無應(yīng)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(dá)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(jì)資料基礎(chǔ)上，總結(jié)了現(xiàn)代斜拉橋靜力設(shè)計(jì)流程，指出斜拉橋靜力設(shè)計(jì)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(shí)用的斜拉橋索力優(yōu)化計(jì)算理論并做出了相應(yīng)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(yīng)力狀態(tài)法，并說明了各方法內(nèi)在聯(lián)系，指出無應(yīng)力狀態(tài)法在建立斜拉橋施工階段模型時(shí)，實(shí)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(diǎn)的約束條件，運(yùn)用有約束最小能量法初擬索力，并在考慮活載效應(yīng)的基礎(chǔ)上計(jì)算出恒載可行域?qū)Τ鯏M索力進(jìn)行合理性驗(yàn)證，最后依據(jù)理想成橋目標(biāo)狀態(tài)聯(lián)合利用影響矩陣法和最小二乘法對索力進(jìn)行微調(diào)。該綜合算法以實(shí)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(yīng)用價(jià)值。第三部分：詳細(xì)闡述了無應(yīng)力狀態(tài)法理論和構(gòu)件單元的無應(yīng)力狀態(tài)量，并以一座鋼斜拉橋?yàn)閷?shí)例，驗(yàn)證了無應(yīng)力狀態(tài)法的可行性，確定了該橋拉索的初拉力并實(shí)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(yīng)力狀態(tài)法由于混凝土收縮徐變造成的結(jié)果不閉合問題。
【圖文】：

共同作用下不應(yīng)產(chǎn)生拉力，以具有一定壓力儲(chǔ)備為宜。而關(guān)于線形的終恒載受力狀態(tài)則與施工過程密切相關(guān)，因此結(jié)構(gòu)分析必須準(zhǔn)確模擬 為一座斜拉橋的施工過程圖。作為索承體系橋梁，拉索初拉力的確定是模擬斜拉橋施工過程的核心力可重復(fù)調(diào)整則是斜拉橋這種橋型的主要特點(diǎn)，而這樣的特點(diǎn)也決定施工方案下達(dá)到所需要的成橋目標(biāo)成為可能。如果在斜拉橋施工過程調(diào)整勢必會(huì)造成工序復(fù)雜，施工周期延長等多種對斜拉橋施工的不利施工方案做出合理性的評價(jià)一方面需要考慮結(jié)構(gòu)的安全，另一方面則便利性。如果在斜拉橋懸臂施工中，能設(shè)計(jì)出一套在各個(gè)施工階段只的斜拉索只進(jìn)行一次性張拉，在其后的某個(gè)階段只對少量的索進(jìn)行調(diào)理的施工狀態(tài)，那么這樣一個(gè)斜拉橋施工方案便是理想合理的。以合，結(jié)合合理施工狀態(tài)確定拉索的初拉力，便實(shí)現(xiàn)了合理成橋狀態(tài)和合。

態(tài)下的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性等；然后，在施工圖設(shè)計(jì)階段根據(jù)施工方案進(jìn)行施工過程真分析，提交施工架設(shè)安裝信息和控制要素。從斜拉橋設(shè)計(jì)流程圖 2.1 中可以看出，拉橋的設(shè)計(jì)計(jì)算往往是一個(gè)多次迭代的過程。借助于工程經(jīng)驗(yàn)，可省去某些中間環(huán)節(jié)。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：U448.27

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2545391