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斜拉桥张拉施工对主梁及现浇支架力学行为影响研究
| 论文题名： | 斜拉桥张拉施工对主梁及现浇支架力学行为影响研究 |
| 关键词： | 斜拉桥;支架施工;预拉力作用;主梁结构;现浇支架;力学行为 |
| 摘要： | 斜拉桥现浇支架法施工过程中，预拉力作用（包括预应力及斜拉索索力等）将产生主梁-支架的耦合变形及支架的反力重分布，部分支架的反力与浇筑混凝土作用下相比显著提高。针对该问题，开展了基于地基梁理论的支架-主梁-预拉力耦合变形支架反力算法研究，分析并构建了无支架脱空的经典文克尔地基模型算法和部分支架脱空的无拉力文克尔地基模型算法，基于MATLAB实现了算法。利用本文算法分析了预应力作用下的支架反力分布变化规律，提出了主梁支架反力重分布简化计算方法。主要研究成果如下： 1、基于地基梁理论，建立预拉力作用下主梁-支架耦合变形及反力计算模型，提出了结构、荷载及约束基本假定，依据支架脱空模拟差异，分别推导了无支架脱空的经典文克尔地基模型算法和部分支架脱空的无拉力文克尔地基模型算法。 2、提出了经典支架-主梁-预拉力算法的反力解析表达式，有限元分析验证在无支架脱空时该经典算法可用于支架反力重分布分析。针对无拉力支架-主梁-预拉力算法，提出了采用阶梯函数模拟支架脱空差异，实现了将该求解由变系数微分方程转化为傅氏级数方程，最后由迭代法求解傅氏级数方程的算法，并自编程实现了该算法。开展了斜拉桥预应力张拉及拉索施工现场试验，验证了无拉力支架-主梁-预拉力算法可用于类似工程中主梁-支架耦合变形导致的支架反力重分布分析。 3、采用本文算法，分别在支架脱空及不脱空两种情况下，开展了预应力大小、主梁刚度、支架刚度、梁长等结构和荷载因素对支架反力分布的参数影响分析，得到了各因素对支架反力分布及支架最不利反力特征值的影响规律，提出了支架无脱空和有脱空时的反力特征值计算表达式。该反力特征值可以表征预拉力重分布对支架受力的不利影响程度，同时也是后续简化计算方法的基础。 4、提出了考虑预拉力施工过程、自重荷载和预应力荷载共同作用的支架反力分布简化计算方法的简化假定、计算步骤、脱空判据及支架反力分布表达式。结合某变截面预应力混凝土主梁支架现浇施工过程算例，简化计算方法与有限元结果对比表明，该简化方法相对传统分析方法，具有简单、可手算且满足工程精度的特点。 |
| 作者： | 邬江红 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 范亮 |
| 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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