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钢管混凝土拱桥吊杆更换过程的内力分析
| 论文题名： | 钢管混凝土拱桥吊杆更换过程的内力分析 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;拱桥吊杆;更换过程;吊杆更换;索力优化;等步长;有限元软件;计算;优化结果;全桥;优化设计原理;索力值;频率方;可行性;结构内力;原因和机理;推广和应用;作者研究;约束条件;优化目标 |
| 摘要： | 钢管混凝土拱桥近年来在新建桥梁中迅速发展成为一种主要的桥型，但是该桥型由于在国内的设计和管理方面的起步较晚，导致了对其一种重要的构件——吊杆的结构行为认识不足，不断出现了钢管混凝土拱桥对吊杆进行单根或全桥更换。随着工作者研究的深入和一些新材料的不断更替，吊杆的破损、腐蚀等问题得到了有效的改善，但彻底的解决此类问题还有待进一步的探讨。在现今检测中发现问题的系杆拱桥，对吊杆问题做出有效的补救措施就是单根或全桥吊杆进行更换。本文正是对钢管混凝土拱桥吊杆更换过程进行系统分析，包括检测吊杆的频率方法和计算、临时兜吊法更换的可行性、吊杆更换完后全桥索力的优化等一系列的内容。 本文简述了钢管混凝土拱桥的一些特点和吊杆更换的现状，对吊杆破损的原因和机理进行了分析，考虑三山西大桥的实际情况用吊杆两端固结的频率方法计算实测索力值。对吊杆更换的临时兜吊法整个施工过程进行分析，用有限元软件模拟和计算，复核了等步长补拉兜吊吊杆更换方案的可行性。对不等步长和等步长的计算结果进行分析，得到了不等步长张拉兜吊更能优化结构内力，并且吊杆更换时桥面的线性也比较有利于控制的结论。同时，对成桥后的索力优化根据不同的优化目标和约束条件，利用结构优化设计原理建立三山西大桥的索力优化二次型规划模型，计算相应的优化结果，在该桥恒载状态下利用有限元软件对优化索力值进行分析，根据索力优化后全桥的内力和线性来评价优化结果。根据模拟吊杆更换过程和在恒载状态的的分析结果，可以得到采用临时兜吊法更换吊杆的方案是可行和安全的。 临时兜吊法是几种常用的吊杆更换中较少用到的一种，随着拱桥吊杆更换的增多，本文的研究成果可以指导和应用于吊杆更换的过程，使得临时兜吊法这种临时替代法可以得到更加推广和应用。 |
| 作者： | 王春龙 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王荣辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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