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独塔不对称斜拉桥索力优化与施工监控实践
| 论文题名： | 独塔不对称斜拉桥索力优化与施工监控实践 |
| 关键词： | 斜拉桥;索力优化;施工监控;合拢温度 |
| 摘要： | 斜拉桥因跨越能力大，结构造型美观等特点被广泛应用于桥梁建设中，特别是在某些城市区域建设中成为该城市的标志性建筑。斜拉桥最主要的特征是斜拉索索力大小能影响其自身内力和线形状态，在斜拉桥设计工作中，如何确定索力成为关键工作之一。斜拉桥的施工过程也会对成桥状态产生较大影响，在斜拉桥施工监控中，最重要的工作之一是索力监测，准确获取实际索力是顺利开展监控工作的重要前提[41]。本文以苏州长浒大桥辅道桥-独塔不对称斜拉桥为工程背景，运用有限元软件Midas Civil建立仿真分析模型，结合实桥索力监测，研究如何获取成桥状态合理索力和施工过程优化索力，探索温度变化对索力的影响，具体工作内容如下： （1）探讨了成桥索力优化的各种方法，建立了独塔不对称斜拉桥的有限元模型，采用最小弯曲能量法初步拟定成桥索力，利用内力平衡法和影响矩阵法得到优化后的成桥索力。 （2）介绍了施工过程索力优化的各种方法，依据斜拉桥实际施工过程，采用倒拆法初拟定施工过程索力终值，将索力初拟值代入正装模型中进行分析调整，获得的最终索力值能够满足施工过程结构受力线形要求，根据索力终值运用正装迭代法获取二次调索索力。通过牵索挂篮在混凝土浇筑过程中的受力分析拟定中间索力的上、下限值，将平均值代入模型中分析调整，能最大限度减小索力调整的工作量。 （3）综合采用频率法和千斤顶压力表读数对比修正，对拉索索力进行施工全过程监测，能够较准确地监测拉索索力的变化。运用修正系数修正频率法公式，结合油压千斤顶压力表读数识别修正系数，采用幂函数拟合修正系数与无应力索长之间的关系式，应用于后续索力测试中。拉索安装减振器后对频率有较大影响，采用能量法推导双侧带减振器的拉索索力频率公式并化简，同样采用修正系数修正，利用幂函数拟合后，在索力监测中运用。 （4）选择夏季极端高温天气和冬季极端低温天气进行全天现场索力试验，并运用软件模拟了整体升降温对索力的影响。结果表明拉索索力随温度升高而变小，随温度降低而增大，主跨和边跨中间索力随温度变化相对较小，两侧拉索索力随温度变化相对较大。斜拉桥施工中必需重视桥梁施工时的合拢温度，尽量控制在设计合拢温度要求范围之内，使桥梁的实际受力与设计要求相吻合。 |
| 作者： | 刘陈韬 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李新生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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