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原文传递悬臂现浇拱桥施工索力优化研究

论文题名：	悬臂现浇拱桥施工索力优化研究
关键词：	拱桥;悬臂现浇施工;索力优化;荷载系数
摘要：	拱桥斜拉扣挂悬臂现浇施工是利用交界墩作为支撑，借助临时索塔体系，一侧钢绞线扣住已浇筑好的主拱圈节段，另一侧利用钢绞线扣于后锚固块上，形成斜拉扣挂结构，一个拱圈节段施工完毕后，前移挂篮至下一节段施工，重复上述过程直至拱圈合龙。在施工过程中，索、塔、拱圈都是承重构件。该方法中，临时斜拉索可作为拱圈的弹性中间支承，降低拱圈的截面弯矩。确定悬臂浇筑拱桥的合理索力是设计中的一项十分重要的工作。　　本文主要开展了以下几方面的研究工作: 　　1、在仔细研究中国内外相关文献的基础上，对目前几种常用的拱桥施工方法及施工工序进行了综合阐述，并对各种施工方法的优缺点进行了分析和总结。　　2、利用Midas/Civil和ANSYS有限元软件建立斜拉扣挂悬臂浇筑拱桥的有限元模型，进行施工阶段分析，研究成桥后的受力特性。　　3、基于影响矩阵法，利用Midas/Civil的未知荷载系数功能进行斜拉扣挂悬浇拱桥施工阶段索力优化。目标函数为成桥状态恒载与活载作用下拱肋截面的弯矩平方和，受调向量为拱桥合龙前最大悬臂状态时的8对扣索索力。经过索力优化后新密地桥成桥状态在恒载与活载同时作用下拱顶弯矩得到显著减小。　　4、基于一阶优化，利用APDL参数化建模，对悬臂浇筑施工拱桥进行扣索索力优化研究。优化过程分为两步进行:第一步以悬臂浇注阶段拱圈的拉应力水平为目标进行悬臂浇注阶段索力优化;第二步以成桥状态弯矩平方和为目标进行索力优化，　　5、基于一阶优化，考虑运营阶段的活载效应，对悬臂浇筑施工拱桥进行扣索索力优化研究，使结构满足合理运营阶段，根据拱桥的以受压为主的受力特，分别以成桥运营阶段关键截面弯矩水平和关键截面偏心距作为优化的目标函数，研究能有效改善成桥运营后拱圈的受力性能的合理索力。
作者：	陈俊城
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	何畏
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文