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自锚式悬索桥吊索张拉程序优化及施工监控研究
| 论文题名： | 自锚式悬索桥吊索张拉程序优化及施工监控研究 |
| 关键词： | 自锚式悬索桥;吊索张拉程序;工艺优化;施工监控 |
| 摘要： | 在交通日益发达的今天，自锚式悬索桥以其优美的外形、合理的受力结构和对地形较强的适应性而得到了颇为广泛的使用，但是其较强的非线性使得受力分析变得复杂，体系转换过程更加困难。因此需要精确、快捷地计算出主缆成桥状态线形，建立完整的成桥模型，模拟真实的施工过程，并通过严格的施工监控指导施工过程。 本文结合本溪市溪湖大桥和某双塔三跨自锚式悬索桥两个实际工程，通过解析法计算主缆成桥状态线形，利用有限元法建立完整的成桥模型，并结合无应力长度控制法研究了吊索张拉过程，同时对溪湖大桥的施工过程进行了监控，具体研究内容如下： （1）阐述了悬索桥线形计算常用的几种理论，利用以分段悬链线理论为依据编制的解析法计算程序，精确、快速地计算出了溪湖大桥成桥状态下的主缆线形、主缆内力、主缆无应力长度以及空缆状态下主缆线形，利用有限元法计算成桥状态吊索无应力长度。 （2）利用Midas Civil2019建立溪湖大桥一次成桥的有限元模型，并将Midas计算出的主缆成桥线形、主缆内力与解析法的计算结果做对比分析，验证了有限元模型的精确性，并用计算出的主缆无应力长度建立空缆模型，用以模拟吊索张拉过程。 （3）利用解析法程序分别计算出了主缆无应力长度、跨度、温度与主缆垂度之间的关系式，并利用此关系式指导基准索股的架设施工，以便使其快速达到理想线形。 （4）阐述了自锚式悬索桥的体系转换方法及原则，以吊索的无应力长度为张拉过程中的控制目标，根据溪湖大桥的实际情况提出了4种吊索张拉方案，从千斤顶数量、接长杆数量、吊索的最大索力、主梁应力、主塔应力、主缆位移等方面进行对比分析，选择出了最适合此工程的吊索张拉方案； （5）以主跨为200m的某双塔三跨自锚式悬索桥作为另一算例，仍以无应力长度作为控制目标提出了一种吊索张拉方案，通过在张拉过程中合理地改变吊索的无应力长度，共经过31次张拉，最终将所有吊索张拉到成桥状态的无应力长度，顺利完成吊索张拉过程，并验证了此吊索转换方案的合理性，为同类型桥梁的吊索张拉方案提供思路。 （6）对溪湖大桥的施工过程进行施工监控，对主梁高程、主缆高程、主塔应力、主梁应力、吊索力进行监测，根据监测结果指导施工过程，最终使溪湖大桥顺利达到设计成桥状态。 |
| 作者： | 张泽贵 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 黄才良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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