论文题名: | 斜拉拱式协作体系桥梁合理成桥索力与施工控制研究 |
关键词: | 斜拉拱式协作体系桥;静力特点;成桥索力;施工控制 |
摘要: | 近年来,随着社会的进步、国家经济的飞速发展以及人们对桥梁跨径和美学的追求,越来越多构造独特、新颖的桥梁作品应运而生。斜拉拱式协作体系桥梁为本世纪初诞生的一种新型协作体系桥梁,目前国内外关于该类桥梁的相关研究较少,而该桥型又有其独特的优势,因此有必要对其结构特点、合理成桥索力和施工控制等展开系统的研究。本文以大连市在建的一座斜拉拱式协作体系桥梁为工程背景,对其静力特点进行分析,基于其受力特点提出考虑权重确定合理成桥索力的综合算法,并以确定的合理成桥状态为目标,采用自适应控制方法对该桥进行施工控制。主要研究内容如下: (1)根据研究的工程背景,对相同跨径的斜拉桥、拱桥和协作体系桥的刚度和内力进行分析,得出协作体系桥的受力特点更趋向于拱桥,但是其又存在斜拉桥的梁-柱效应。协作体系桥主梁轴向压应力相比拱桥储备更大,可以减小预应力钢束;协作体系桥相比拱桥,跨径可以做得更大。协作体系桥相比斜拉桥可减小其梁-柱效应、索塔受力更小。 (2)在活荷载作用下,研究斜拉拱式协作体系桥梁的主梁刚度、拱肋刚度、吊杆刚度和斜拉索刚度参数的变化对结构受力性能的影响程度。研究表明,通过增加拱肋和吊杆的刚度可以明显减小主梁和塔根弯矩、主梁和塔顶位移。 (3)介绍了斜拉桥和拱桥合理成桥状态传统相关分析理论与方法,结合协作体系桥梁的受力特点,在传统方法的基础上提出考虑权重确定协作体系桥合理成桥索力的综合算法,并以算例验证了该方法的可行性。 (4)由于斜拉拱式协作体系桥的参数对成桥状态的影响目前研究很少,本文就主梁自重、斜拉索张拉力、吊杆张拉力和环境温度的参数变化对成桥时结构内力和线形的影响进行分析,得出环境温度对结构内力和位移影响最为明显,其次是斜拉索张拉力和主梁自重误差,吊杆张拉力误差相对影响较小。采用最小二乘法对翔凤河桥进行参数识别。 (5)以上述方法确定的合理成桥状态为目标,结合施工过程及特点,建立桥梁施工控制有限元模型,依据模型分析结果,确定合理有效的施工监测方案。用自适应控制方法对翔凤河桥进行施工控制,最终,取得了良好的控制效果。 |
作者: | 余海燕 |
专业: | 桥梁与隧道工程 |
导师: | 孙全胜 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 东北林业大学 |
学位年度: | 2016 |
正文语种: | 中文 |