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自锚式悬索桥斜拉扣挂施工法体系转换关键技术研究
| 论文题名： | 自锚式悬索桥斜拉扣挂施工法体系转换关键技术研究 |
| 关键词： | 自锚式悬索桥;斜拉扣挂施工;体系转换;参数识别;BP神经网络 |
| 摘要： | 自锚式悬索桥造型美观、结构新颖，景观及造型上的优势使得这种桥型具有一定的竞争力。目前，自锚式悬索桥的施工存在有支架和无支架的施工方法，而无支架必将是自锚式悬索桥施工技术的发展趋势。但是，目前常用的无支架施工技术的体系转换较为复杂，对于临时锚碇或锚固墩的设置要求较高，并且临时锚碇的修建占用了场地空间。因此，有必要寻求一种既能方便地实现体系转换，又不占用场地空间的无支架的施工技术，而自锚式悬索桥斜拉扣挂施工法正是所寻求的施工方法。 论文中提出了斜拉扣挂施工法体系转换所要遵守的基本准则，并提取了体系转换的关键技术内容。为了从做功有效性方面来研究吊索的张拉过程，基于能量原理推导了吊索张拉过程能量关系式，提出了吊索张拉做有用功的精确算法。然后结合实际的吊索张拉过程中结构变形、受力的特点及千斤顶做功的情况，推导了吊索张拉做有用功的近似计算公式及做总功的表达式，并提出了张拉设备做功利用率η的概念。为斜拉扣挂施工法体系转换的研究提供了理论基础。 论文中再结合工程背景的自身特点，通过对关键技术的研究分析，提出了3种典型的体系转换方案，并利用桥梁非线性系统BNLAS展开了体系转换方案的研究。论文中深入研究了典型体系转换方案的斜拉桥成桥状态的控制、鞍座顶推机理及桥塔受力特性、吊索的张拉方案、斜拉索的拆除方案、施工全过程结构的变形及受力等，全面地分析了斜拉扣挂施工法的特点及相关规律，证明了斜拉扣挂施工法的可行性。论文中再对典型方案进行了综合评估，提出了综合更优的施工方案 自锚式悬索桥的参数识别和修正在施工控制中占据重要地位。论文中提出了斜拉扣挂施工法的分阶段进行参数敏感性分析的方法，利用BNLAS对本工程进行了参数敏感性分析，并得到了各阶段的主要设计参数。最后，论文中提出了斜拉扣挂施工法的分阶段进行参数识别的方法，采用BP神经网络算法，利用MATLAB中的神经网络工具箱分阶段建立了大桥模型修正的神经网络。采用均匀设计法设计计算样本组，以前几个施工阶段的结构内力及位移作为样本输入值对网络进行训练，然后将训练好的网络对大桥分阶段进行参数识别与模型修正，并确定了满足参数识别要求的最少施工阶段数，从而及时地保证了施工精度。 |
| 作者： | 黄振 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 沈锐利 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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