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钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工过程索力优化研究及合理成桥状态的确定
| 论文题名： | 钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工过程索力优化研究及合理成桥状态的确定 |
| 关键词： | 钢筋混凝土拱桥;斜拉悬臂浇注;施工过程;索力优化;成桥状态;一阶分析法 |
| 摘要： | 钢筋混凝土拱桥斜拉悬臂浇注施工中,扣索索力直接影响悬臂阶段结构内力、线形以及成桥状态,因此,对采用斜拉悬臂浇注法施工的钢筋混凝土拱桥进行扣索力计算就显得十分必要。本文以在建的木蓬特大桥为工程背景,所做的主要研究工作有: 1.研究目前悬臂法施工的钢筋混凝土拱桥扣索力计算常用的几种方法,探讨这几种方法的特点,分析各种方法的优缺点和适用范围;把最优化理论引入到索力计算中,提出基于最优化理论的大跨度斜拉悬臂浇注钢筋混凝土拱桥的合理扣索力确定方法; 2.结合木蓬特大桥工程背景,根据悬臂浇注过程中大部分拱圈节段扣索一次张拉到位、少量节段扣索一次二步张拉到位的思想,利用ANSYS软件的APDL命令流编写优化程序,建立空间有限元模型,使用一阶优化方法进行悬臂浇注施工阶段的索力优化。优化结果表明:斜拉悬臂浇筑阶段拱圈内力与索力均满足施工安全要求,截面整体拉应力水平显著降低; 3.借用斜拉桥最小弯矩能量法的思想,针对钢筋混凝土拱桥斜拉悬臂浇注法的施工特点,提出悬臂浇注混凝土拱桥合理成桥状态的多目标多约束优化方法,以成拱n年后拱圈各控制断面的弯矩为目标函数,以拱圈合拢前扣索索力调整量为设计变量,以索力调整时悬臂拱圈控制断面的拉应力不能超出容许值为约束条件,利用评价函数法把多个目标函数转换为单目标多约束问题,然后再利用增广Lagrange乘子法和BFGS变尺度法求解单目标优化问题: 4.对斜拉悬臂浇注钢筋混凝土拱肋施工过程中的受力行为进行参数敏感性分析,分析其对拱圈节段位移和截面应力的影响,得出拱圈自重误差和斜拉索张拉误差对拱圈节段位移和截面内力影响较大,而拱圈刚度误差和斜拉索刚度误差影响较小的规律; 5.探讨大跨度斜拉悬臂浇注钢筋混凝土拱桥拱圈合拢后拆索顺序问题,分析两种不同拆索顺序对拱圈位移和截面应力的影响,得出了从拱顶拆索比从拱脚拆索更合理的结论。 |
| 作者： | 訾银辉 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 田仲初 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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