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独塔单索面混凝土斜拉桥索力确定及优化
| 论文题名： | 独塔单索面混凝土斜拉桥索力确定及优化 |
| 关键词： | 斜拉桥;成桥索力;施工索力;索力优化 |
| 摘要： | 斜拉桥是一种桥面体系以加劲梁受压（密索）或受弯（稀索）为主、支撑体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁。预应力混凝土斜拉桥由于结构形式合理，造价经济，外形优美，在大跨度桥梁中得到广泛应用。 斜拉索是斜拉桥的重要组成部分，它承担了斜拉桥在施工阶段和成桥后正常运营阶段的大部分荷载。斜拉索的索力合理与否直接决定了斜拉桥施工阶段结构的受力安全和成桥后结构内力的合理分布。斜拉索的索力又是可以调节的，可以通过对拉索索力的调整来改变结构的受力分配，优化结构的受力。从理论上说无论怎样的斜拉桥结构体系，总可以找到一组索力，它使结构体系在确定性荷载作用下，某种反映受力性能的目标达到最优。由此产生了索力优化的问题。而且对于斜拉桥而言，我们不仅要关注成桥状态，还要重视施工状态。只有这样，斜拉桥的结构体系才可以经由合理的施工状态过渡到合理的成桥状态。 如何合理的确定预应力混凝土斜拉桥的施工张拉索力，使预应力混凝土斜拉桥既能满足施工安全要求，又能达到成桥后的理想受力状态和设计目标线形，是预应力混凝土斜拉桥施工设计中的核心问题之一。总之，斜拉桥索力（成桥索力，施工索力）的确定及其优化，是长期吸引工程界深入研究的课题之一。 本文就以上问题进行研究，完成了以下工作： （1）结合合理成桥状态的分析，对现有的各种成桥恒载初始索力确定及优化方法进行分析，找出其优缺点，适用条件；结合工程实例施州大桥，借助有限元软件对独塔单索面预应力混凝土斜拉桥建模分析，用有约束的方法将弯曲最小能量法改进，确定成桥索力（考虑活载的影响），再综合应用内力平衡法、弯矩可行域等方法，将索力优化； （2）结合施工中斜拉索索力的有限元计算原理，对现有的各种确定合理施工张拉索力的方法进行分析比选，结合工程实例提出用正装迭代法，考虑施工过程中温度，非线性，砼收缩徐变等因素的影响，确定施工阶段索的张拉力。 通过与施州大桥调索工作的比照分析可知：将现有的索力确定及优化方法改进，综合应用，避免了使用单一优化方法的局限性；借助有限元软件将繁琐的调索过程进行人机交互式可视化模拟，调高了效率，有工程实用价值。 |
| 作者： | 池瑜 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 连岳泉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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