原文传递
斜拱塔斜拉桥成桥与施工阶段合理状态研究
| 论文题名： | 斜拱塔斜拉桥成桥与施工阶段合理状态研究 |
| 关键词： | 斜拱塔斜拉桥;成桥阶段;施工阶段;状态评估 |
| 摘要： | 斜拱塔斜拉桥凭借优美的造型正吸引众多目光，为城市建设增添亮丽的风景，其新颖的结构形式同时也为桥梁建设和结构分析带来了巨大挑战。本文以深汕特别合作区望鹏大桥为背景，研究斜拱塔宽幅组合斜拉桥成桥与施工阶段的合理状态以及其整体静力稳定性，旨在确保工程设计的安全可靠，为同类桥梁的设计与施工提供参考。 本文主要研究工作包括： （1）基于ANSYS和MIDAS/Civil软件分别建立了望鹏大桥全桥有限元模型，通过两模型静动力特性对比，校核有限元模型的准确性和可靠性。 （2）建立基于遗传算法的斜拉桥成桥索力优化方法，依托MATLAB平台，外部调用ANSYS有限元软件，自编程序进行算法实现，进而确定望鹏大桥的合理成桥状态。 （3）基于无应力状态法对望鹏大桥施工全过程进行模拟分析，提出单元材料属性修改和生死单元功能相结合的方法来模拟和优化施工过程，确定合理施工工序和施工索力，针对桥塔、主梁合龙等关键施工阶段进行施工方案合理性论证，并对桥塔和主梁支架拆除方案及拆除后结构安全性进行核验。 （4）针对望鹏大桥施工过程及成桥阶段的静力稳定问题展开研究，计算弹性和非线性稳定安全系数，分析典型工况的失稳模态，评估主要受力构件的承载能力，探讨桥塔施工支架对整体非线性稳定的影响。 主要结论如下： （1）建立的ANSYS有限元模型和MIDAS/Civil有限元模型静动力特性基本一致，具有较高的可靠性，ANSYS模型可用于成桥及施工阶段受力状态和静力稳定性分析，MIDAS/Civil模型可用于计算结果校核。 （2）基于遗传算法的斜拉桥成桥索力优化方法与ANSYS内置的零阶优化算法相比，优化结果更好、计算效率更高，确定的望鹏大桥成桥状态比较合理。 （3）基于无应力状态法确定的望鹏大桥施工状态比较合理，施工过程结构受力安全，施工模拟结果与目标成桥状态相比索力基本一致、桥塔内力吻合良好，结构线形合理。 （4）望鹏大桥施工过程及成桥状态弹性稳定安全系数均大于4、非线性稳定安全系数均大于2，各构件出现屈服或发生破坏时加载倍数均大于2，整体静力稳定性能够满足规范要求；本文工作可为望鹏大桥设计与施工提供参考。 |
| 作者： | 杜孟林 |
| 专业： | 土木工程;桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 宗周红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
检索历史
应用推荐
