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大跨度拱桥非对称斜拉扣挂法施工控制研究
| 论文题名： | 大跨度拱桥非对称斜拉扣挂法施工控制研究 |
| 关键词： | 钢箱肋拱桥;非对称斜拉扣挂法;施工控制;索力优化算法 |
| 摘要： | 钢箱肋拱桥具有承载力大，受力明确，经济合理等优点，是国内外使用较多的一种桥梁结构形式。然而，在复杂山地环境下修建钢箱肋拱桥，因受到地形条件限制，缆索吊装系统常需要采用不对称构造形式。目前，非对称缆索吊装系统合理施工控制理论研究较少。本文以云南某大桥为工程背景，开展非对称斜拉扣挂施工过程控制研究，主要研究内容如下： ①针对斜拉扣挂施工的拱桥在最大悬臂阶段的索力与线形控制问题，基于广义逆矩阵法，提出了“无应力合龙扣索索力迭代优化算法”。该算法对最大悬臂阶段的扣索索力进行迭代优化，在实现拱肋无应力合龙的同时，实现了将最大悬臂阶段的扣索索力以及拱轴线形都控制在目标范围内。 ②围绕缆索系统的非对称特性，提出“非对称缆索系统施工全过程扣索索力优化算法”。对于非对称的缆索施工系统，该算法在实现合龙段对称安装的同时，实现了卸索后的成拱线形对称，并将所有吊装阶段的拱轴线形以及扣索索力，都控制在指定范围内。 ③分析了扣锚索一体化缆索吊装系统的力学特征，提出了“扣锚索一体化施工全过程扣索索力优化算法”。该算法在考虑扣塔的弹性特性，以及扣索索鞍滑移的前提下，构造了主拱圈的的初拉力荷载柔度矩阵，并在此基础上，实现了将所有吊装阶段的拱轴线形以及扣索索力，都控制在指定范围内。 ④围绕非对称的扣锚索一体化缆索吊装系统，编制了一类MATLAB计算程式，实现了斜拉扣挂施工系统的参数化设计。该程式将缆索吊装系统的主拱圈位置、扣塔与地锚的位置、扣索的材料与截面特性等构造为量化参数，并通过缆索吊装系统量化参数的不同，来反映缆索吊装系统布置方案的不同。将该程式应用于不同的缆索吊装系统布置方案中，对各吊装阶段的拱轴线形以及扣索索力进行线性规划，实现了斜拉扣挂施工系统的快速比选。 |
| 作者： | 成旭 |
| 专业： | 土木工程;桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 钱骥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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