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斜拉桥合理设计状态确定与施工控制

在斜拉桥的成桥状态确定、施工状态确定以及施工控制方面虽然已有不少研究成果,但在实际应用中仍存在许多问题,缺乏完整的方法。本文作者根据亲身参与的十余座斜拉桥的研究工作经验,在这三个方面进行了研究,提出了一套较为完整的方法,并初步实现了可视化的软件设计。1.提出了以主梁应力为控制目标的斜拉桥合理成桥状态确定的分步算法,该方法的基本思路为:①以主梁各控制截面在最不利荷载作用下的上、下缘最大最小应力作为控制条件来确定主梁的“合理预加力”;②根据合理预加力以及其它设计要求配置好预应力后,确定主梁成桥恒载弯矩“可行域”;③以主梁成桥恒载弯矩“可行域”作为约束,综合考虑索力的均匀性、主塔弯曲受力以及边墩与辅助墩反力等要求,以成桥索力作为变量,建立一个优化模型;④求解代化问题,得到合理成桥状态。2.提出了确定斜拉桥的合理施工状态的正装迭代法,该方法基本思路为:先假定一组控制张拉索力,按正装计算得到一个成桥状态,将该成桥状态与事先定好的合理成桥状  (本文共129页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

独斜塔混合梁斜拉桥合理成桥状态分析与施工控制模拟

斜拉桥以其优越的跨越能力,合理的受力体系以及新颖的结构形式,已经成为现代桥梁工程中发展最快,最具有竞争力的桥型之一。随着跨度的不断增大及结构的多样化、复杂化,给设计和施工带来了许多新的课题。本文以天津市河北大街斜拉桥为背景,对斜拉桥合理成桥状态的确定与施工控制展开研究。对现有的斜拉桥合理成桥状态的索力计算方法进行阐述和总结,确定本桥合理成桥状态的标准。建立结构分析和索力优化模型,采用最小弯曲能量法、应力平衡法和影响矩阵法相结合的综合方法来确定合理成桥状态下的索力,在该索力下,结构的应力状态良好,塔顶偏位较小。该综合方法思路清晰,目标明确,避免了单一使用某种方法的局限性。斜拉桥要实现最终的成桥状态需要经过一系列的施工步骤,介绍了不同施工方法的工艺及适用情况,论述了合理施工状态的计算方法。结合河北大街斜拉桥的结构特点、场地条件,确定施工方案,根据施工情况划分施工过程计算步骤。以正装迭代法确定斜拉桥合理施工状态,并在计算过程中考虑塔梁...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

基于影响矩阵的大跨桥梁合理成桥状态与施工控制研究

在桥梁建设中,对桥梁施工过程进行控制是非常重要的,它是保证桥梁在建成后实现理想设计状态的关键,而确定桥梁合理成桥状态具有重要的工程意义。它不仅为桥梁施工控制提供最优目标,方便结构施工,缩短工期,而且能充分发挥结构特性,节约材料,降低工程造价。本文围绕确定桥梁合理成桥状态与施工控制这一主题展开工作,以大型有限元分析计算程序为操作平台,以斜拉桥、系杆拱桥、自锚式悬索桥为研究对象,充分利用桥梁结构中部分构件内力的可调性,改变桥梁结构内力的分配,优化结构设计。在剖析基于几何线性、几何非线性影响矩阵形成的理论基础上,深入研究了基于影响矩阵的结构调值计算理论及其在桥梁设计与施工中的具体应用。归纳起来有以下几个方面:1、综述了桥梁结构几何非线性的影响因素及各种几何非线性因素的处理方法。在此基础上,导入了桥梁结构调值计算的影响矩阵法,并就基于线性、非线性的调值计算理论作了研究探讨。比较了目前常用的几种形成影响矩阵的方法,即修改总刚法、强迫变形法...  (本文共164页) 本文目录 | 阅读全文>>

同济大学
同济大学

超大跨度斜拉桥设计理论研究

超大跨度斜拉桥作为与悬索桥最具有竞争力的桥型,在千米级以上跨径上越来越受到工程界的青睐,我国继香港昂船洲大桥、苏通大桥之后,又面临若干近千米级斜拉桥的规划设计与论证工作。本文以苏通大桥等几座特大跨径斜拉桥方案为工程背景,以超大跨度斜拉桥的设计理论与特殊力学问题为主线,比较深入地开展了以下几个方面的工作:1.斜拉桥概念设计与近似分析理论的研究。在现有研究成果的基础上,结合工程实例,就斜拉桥概念设计中几个总体设计参数的确定原则以及关键构造设计要点进行了系统的阐述。根据弹性地基梁比拟方法,推导了塔、梁、索的恒活载内力近似计算公式,在概念设计阶段具有较强的实用价值。基于理论推导与统计资料,拟合出了斜拉桥基频(一阶竖弯和扭转)估算公式,与现行规范公式相比,不仅形式简单、精度较高,而且物理涵义更明确。2.大跨度斜拉桥合理成桥与施工状态索力优化以及非线性影响比较研究。结合苏通大桥设计实践,系统地研究总结了各种斜拉桥索力优化方法,实现了千米级钢...  (本文共197页) 本文目录 | 阅读全文>>

长沙理工大学
长沙理工大学

混合梁斜拉桥施工全过程几何非线性影响分析与施工控制

混合梁斜拉桥具有独特的结构特点,是今后大跨度斜拉桥发展方向之一。研究其施工过程几何非线性影响和合理状态确定与施工控制,对于桥梁设计合理和施工安全有着重要意义。本文以广州东沙大桥为工程背景,对混合梁斜拉桥施工过程几何非线性影响,合理状态确定与施工控制等问题进行了分析研究。本文阐述了斜拉桥几何非线性分析的基本理论,介绍了几何非线性方程组的求解方法。采用平面杆系有限元程序FBR_CAL_SUO和SUS_CAL_SUO对东沙大桥施工全过程进行了模拟计算,分析了混合梁斜拉桥施工过程中几何非线性对主梁立模(就位)标高、施工阶段结构变形、内力及应力的影响,得出了相关的结论:施工阶段主梁累计位移大者几何非线性影响也较大,但其绝对影响量最大只有29.3mm(主桥为主跨338m的独塔混合梁斜拉桥)。采用ANSYS有限元软件建立了东沙大桥施工阶段空间有限元模型,介绍了施工过程模拟计算时几个关键问题的处理方法;通过与平面杆系程序FBR_CAL_SUO计...  (本文共96页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆交通大学
重庆交通大学

混凝土斜拉桥仿真计算与施工控制

斜拉桥施工过程仿真计算是实施施工控制的基础,本文以湖北省恩施洲施州大桥为工程背景,应用结构仿真技术和施工控制理论,对PC斜拉桥施工仿真与控制进行了研究。首先,本文应用控制论的方法对目前的PC斜拉桥施工控制方法进行分类研究,寻求合理的控制思路;通过对斜拉桥施工过程仿真计算理论的分析研究,提出了一种适用于中小跨径混凝土斜拉桥索力计算的“二阶段法”。该方法省去了中间的倒装过程,计算速度快,用时少,利用该方法可以两步到位求出合理成桥与施工索力,能够考虑混凝土的收缩徐变以及合龙段不闭合力的影响,也能考虑非线性的影响。用“二阶段法”计算得出的成桥索力与施工索力闭合良好,误差不超过5%,且与经典方法计算得出的索力几乎一致,且满足施工阶段及运营阶段的要求,应力分布均匀。然后以五座斜拉桥有限元模型作为研究对象,得出考虑几何非线性效应与不考虑非线性效应的结构索力、弯矩及位移的响应情况。并对数据进行比较分析,得出是否考虑斜拉桥几何非线性效应的临界点,...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>