斜拉桥的施工张拉索力与成桥索力之间有什么关系
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发布时间：2022-05-09 16:45
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时间：2023-02-05 03:58
【摘要】：斜拉桥是近代大跨桥梁结构中常用的一种桥型。但由于其超静定次数高,空 间效应明显,结构体系受施工进程的影响。如何通过调整斜拉索索力和主梁拼装 标高,使结构最终满足设计预定的内力和线形状态,确保结构安全,是一项重要 和科技含量很高的工作。国内斜拉桥施工监控技术还处在探索阶段,参数识别、 监测技术和控制体系尚待深入研究。本文以蓉湖大桥工程为背景,就混合梁斜拉 桥的成桥恒载索力优化、施工监控体系、过程非线性因素影响、结构极限承载力、 索塔和主梁结合部的空间应力分析等问题开展研究: 关于索力的优化,是以斜拉桥索塔和梁的最大变位最小为目标,以拉索容许 应力为约束条件,采用有限元计算与优化分析相结合的方法来确定斜拉桥的成桥 合理恒载索力。通过蓉湖大桥成桥恒载索力的优化结果表明,该方法合理、可行。 其次,采用影响矩阵法优化施工调索索力,为“分次张拉、逐步到位”的多次张 拉法提供了理论依据。 将灰色系统理论和预测控制理论应用于混合梁斜拉桥,提出了悬臂拼装施工 的混合梁斜拉桥施工控制体系。该控制系统是基于混合梁斜拉桥施工过程发展变 化的预测控制,用模型参数的不断更新、实际输出对模型的反馈校正以及滚动优 化策略,以适应施工过程中系统行为的不断变化、适应环境和噪音的随即干扰, 此外,还对模型失配进行即时补偿。工程实践表明,所提出的控制系统具有较强 的适应性。 推演了索单元的切线刚度矩阵,建立了斜拉桥施工控制计算的几何非线性模 型。在此基础上,分析了几何非线性因素对混合梁斜拉桥施工控制的影响,并指 出各非线性因素在斜拉桥不同的阶段其影响程度的差异。 探讨了单塔单索面宽幅斜拉桥的两类稳定问题,根据能量原理,提出了斜拉 桥塔柱压杆稳定的简化计算方法,分析了实桥稳定性。 对钢管混凝土索塔空间应力进行了全过程分析和监测。通过应力分析,探索 了钢管混凝土索塔各施工阶段的应力变化规律,明确了索塔结构应力集中区域, 并总结了钢管混凝土索塔空间结构性能评价的方法;结合蓉湖大桥,对混合梁斜 拉桥主梁钢混结合部进行了详细空间应力研究,分析了不同材料、不同部位的应 力变化过程,指出了应力集中以及容易出现裂缝的部位。为同类桥梁结构的设计 和施工技术水平的提高,以及安全施工和结构改进提供了科学依据。
【关键词】：混合梁斜拉桥 成桥恒载索力 施工控制 监测 敏感性分析 灰色预测 非线性分析 结构稳定 钢管混凝土索塔 主梁钢混结合部 空间应力分析
