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独塔斜拉桥预拱度设置与徐变影响分析
| 论文题名： | 独塔斜拉桥预拱度设置与徐变影响分析 |
| 关键词： | 独塔斜拉桥;成桥索力;初拉力;预拱度 |
| 摘要： | 斜拉桥要经历一个分阶段施工的过程。结构在施工过程中的刚度比成桥时更小，几何非线性突出。结构的荷载(自重、施工机具、预应力等)是在施工过程中逐级施加的，每一个阶段都伴随着结构形式的变化；构件材料的徐变、收缩；边界约束的增减；预应力张拉以及体系转换，因此斜拉桥预拱度的设置比一般桥梁更为复杂，而斜拉桥成桥恒载内力的分布好坏为衡量设计好坏的重要标准之一，由于受到各种实际条件的限制，要求每座斜拉桥满足零弯矩是不可能也是不现实的，于是，在斜拉桥结构体系被确定的情况下，总能找出一组斜拉索力，这样使结构在确定荷载作用下，某种反映受力性能的目标达到最优，即为该目标下最优成桥受力状态[2]，在不改变结构参数的前途下，斜拉桥恒载状态的优化，也就转换为斜拉桥的索力优化问题，为预拱度的设置优化提供了前提。 传统的斜拉桥初拉力确定在实际运用中存在内力不闭合等缺点，首先成桥索力优化目前分为各有利弊的三大类[38]，指定受力状态的索力优化，无约束的索力优化和有约束的索力优化，其次在确定初拉力过程中也有不同方法。分析表明无论优化哪种目标，必然以牺牲另外一个目标为代价。 本文以江西信江大桥为工程背景，运用有限元软件MIDAS/CIVIL，通过多种约束条件，确定满足成桥阶段的优化索力，而后使用未闭合配合力的方法得出施工阶段的初拉力，验算施工及成桥阶段应力，考虑徐变影响，从而确定预拱度的设置。 经过分析，按照制定多个目标函数的影响矩阵法来优化成桥索力，能够计入各种因素影响，又能够得到不同目标函数，成桥计算完毕后检验其受力性能，满足成桥要求；结合有限元软件采用了未闭合配合力法，避免了徐变、索垂度引起的几何非线性因素，最大程度上减少不闭合现象的出现，计算得出施工初拉力，在实际使用阶段进行应力检验，满足施工状态安全要求；理论计算中预拱度顶点位置位于跨中偏左，约1/4跨径处，徐变对施工阶段和成桥阶段的线形影响显著，约占到预拱度的20％左右；CEB-FIP和China(JTG D62-2004)两种规范下，计算差别不大。 |
| 作者： | 林国伟 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 杨吉新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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