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基于智能预应力技术的连续刚构桥长期下挠控制研究
| 论文题名： | 基于智能预应力技术的连续刚构桥长期下挠控制研究 |
| 关键词： | 智能预应力技术;连续刚构桥;长期下挠;变形控制;优化方案 |
| 摘要： | 鉴于影响预应力混凝土连续刚构桥在运营过程中位移的时效性因素较多，且难以精确计算，使得梁体有效预应力往往低于理论计算值，发生大于预期的位移。常规预应力桥梁在正常使用情况下，不能对自身进行主动、有效的调控，智能预应力技术能够在桥梁运营期内适时调整结构的有效预应力水平，改善全桥的内力分布，抑制外荷载的作用效应，使桥梁长期处于优良的运营状态，延长运营周期。本文基于智能预应力技术研究对连续刚构桥长期下挠的调控，完成了以下工作： (1)阐述了智能预应力系统的原理、组成和应用。对组成部分中的硬件和控制算法分别进行了对比研究；从控制目标、智能束的布置方式、智能束的优化设计等方面对智能预应力系统的控制策略进行了详细的分析，在理论上得出智能预应力技术的可行性；从三方面分析了智能预应力技术在桥梁工程领域的应用。 (2)研究了三跨等截面连续梁直线布束时的变形以及在调控跨中挠度时，智能锚具所需驱动力的控制方程。通过等代应变原则分析了在荷载作用下的挠度控制方程，推导了两端固定梁在荷载作用下跨中挠度和应变的函数关系。 (3)提出了基于影响矩阵法的智能束控制方程，以用于智能束的优化设计，进而使桥梁保持合理受力状态。研究了基于智能锚具和基于智能转向块的智能预应力控制方程，分别从两折线和三折线体外束、单个和两个智能转向块分析了智能预应力对荷载效应的控制，并通过相关算例分析了调控时所需驱动力的变化情况。 (4)通过一个实际桥梁，分析利用纵张智能预应力系统调控连续刚构桥长期挠度的效果。根据合理成桥状态的概念，结合线性规划的方法确定纵张智能束的数量，并通过对相关参数的分析进行优化设计，取得了较好的调控效果。 (5)研究了利用竖张智能预应力系统调控连续刚构桥长期下挠的效果。通过对相关参数的分析确定了调控方案；分析了在不同驱动时机下的调控效果，并进行比较，最终确定了调控连续刚构桥长期下挠的优化方案，调控效果较纵张法要好。 |
| 作者： | 唐堂 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 丁汉山;张宇峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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