唐堂[1]2008年在《高低塔不对称斜拉桥合理状态索力研究及程序设计》文中研究指明高低塔单索面不对称斜拉桥结构型式新颖,受力特点区别于传统对称体系斜拉桥体系。为了解其合理成桥和施工状态下受力特点,通过仿真计算,对桥梁的成桥受力状态和施工受力状态进行模拟分析。本文以涪陵乌江二桥为工程背景,运用有限元分析软件Midas/Civil建立空间有限元模型,对该桥合理状态进行研究,同时编写了斜拉桥静力计算程序来解决这问题。本文主要的内容和结论如下:1)运用最小弯曲能量法结合影响矩阵及最小二乘法原理来确定该桥恒载下的合理成桥状态,并考虑活载下的合理成桥状态。计算结果表明该计算方法确定斜拉桥成桥状态是较为合理的。2)采用正装迭代法来确定斜拉桥施工初张索力,并使用差值法修正,取得了良好的效果。通过迭代计算,使正装的成桥索力与合理状态索力基本一致。表明这种方法确定斜拉桥施工状态是合理、有效的。3)斜拉桥合理状态受多种参数影响,本文对影响参数进行了敏感性分析,计算结果表明,梁段重量、几何非线性、混凝土收缩徐变和温度效应对该结构的影响具有特殊性,故应在确定斜拉桥合理状态时考虑上述因素。4)以平面杆系有限元法为基础,运用影响矩阵法以弯曲应变能最小为目标函数进行索力优化,确定斜拉桥成桥理想状态,用正装法确定斜拉桥施工理想状态。并在上述理论、方法的基础上,用面向对象的编程工具Visual Basic结合Visual Fortran编制了相应的计算分析软件。从而可以更方便、快捷地的确定斜拉桥合理状态。
高剑[2]2003年在《斜拉桥理想成桥状态与合理施工状态研究》文中研究指明本文通过对目前斜拉桥结构分析中理想成桥状态和合理施工状态确定方面研究成果和工程实践进行分析和总结，发现在其具体实际应用中缺乏一套系统的理论和方法。本文以仙桃汉江公路大桥为工程背景在斜拉桥设计计算方面进行了的研究，建立了斜拉桥索力优化模型，一方面解决了能综合考虑结构恒载、活载及预应力等多方面因素的理想成桥状态确定问题；另一方面在确定合理施工受力状态问题上提出了一套以索力优化模型为基础的正装计算法。同时对斜拉桥施工中关键参数斜拉索中间索力和主梁立模标高的确定和调整做了进一步的分析，提供了相应的计算方法，并应用于仙桃汉江公路大桥施工控制过程中，取得了良好的效果。
王达[3]2013年在《高新二路斜拉桥合理成桥状态与合理施工状态研究》文中认为斜拉桥是一种高次超静定的复杂结构,它是一种以主梁受压(密索)或受弯(稀索)为主、支撑体系以斜拉索受拉及主塔受压为主的桥梁。斜拉索的索力对结构体系的内力分布有很大的影响,而斜拉索的索力又是可以调节的,所以如何合理地确定索力,使斜拉桥处于合理的受力状态,已成为斜拉桥设计中的关键问题。在斜拉桥的结构计算中,确定成桥目标状态和施工目标状态是两项非常重要的工作,通常是先确定合理成桥状态,再由合理的施工状态过渡到合理的成桥状态。本文以斜拉桥的合理成桥状态与合理施工状态的确定为主线,以高新二路斜拉桥作为工程背景,用空间有限元分析软件Midas/Civil作为辅助分析计算工具,对斜拉桥索力进行确定和优化,主要完成了以下工作：(1)介绍斜拉桥在国内外的发展概况、斜拉桥的结构特点、斜拉桥的分类、斜拉桥未来的发展趋势,提出论文研究的主要问题、主要内容以及高新二路斜拉桥的工程背景。(2)介绍斜拉桥结构分析理论(包括静力分析、动力分析、非线性分析)和计算斜拉桥合理成桥状态的方法(零位移法、最小弯曲能量法、影响矩阵法等),然后分析比较各种方法的优缺点。推导出斜拉桥在成桥状态条件下的优化方程。(3)在斜拉桥的结构形式、材料、边界条件、自重、二期恒载等条件给定的情况下,用“未知荷载系数法”计算高新二路斜拉桥的合理成桥索力,并与设计成桥索力进行比较。(4)研究了确定斜拉桥合理施工状态的计算方法。主要包括：倒拆法、无应力状态控制法、正装-倒拆迭代法、正装迭代法的计算原理,并以高新二路斜拉桥为例,将正装迭代法用于确定斜拉桥的合理施工状态。
邓翔[4]2014年在《考虑施工过程斜拉桥合理成桥状态研究》文中研究表明近代常用桥型的斜拉桥，由索塔、主梁和拉索叁个主要构件组成，其中拉索只承受拉力，索塔和主梁是以承受压力为主的压弯构件。斜拉索的索力对结构体系的内力分布有很大的影响，是控制全桥受力的关键。斜拉桥施工工序复杂，施工过程及其质量决定结构成桥状态。如何确定和优化成桥索力使斜拉桥处于良好的受力状态，如何确定合理的施工状态从而达到设计合理成桥目标，己成为斜拉桥设计和建造技术中的关键问题之一。本文针对上述两个问题，在索力优化分步算法的基础上提出综合算法来解决斜拉桥的合理成桥状态，运用无应力状态法确定斜拉索合理施工状态，解决了以合理成桥状态为基础，结合合理施工状态来确定斜拉索施工阶段的初张力，使合理成桥状态和合理施工状态达到耦合。全文在结构和内容上主要分为叁大部分：第一部分：在借鉴各种斜拉桥设计资料基础上，总结了现代斜拉桥静力设计流程，指出斜拉桥静力设计的核心内容是确定斜拉桥的合理成桥状态及合理施工状态；在对有关成桥索力优化方法深入研究基础上，总结了五种较为实用的斜拉桥索力优化计算理论并做出了相应评述；简要介绍了确定斜拉桥合理施工状态的倒拆法、正装迭代法及无应力状态法，并说明了各方法内在联系，指出无应力状态法在建立斜拉桥施工阶段模型时，实现了将拉索模拟为索单元的精确算法。第二部分：总结了斜拉桥合理成桥状态的评定原则；在斜拉桥索力优化分步算法的基础上，提出斜拉桥索力优化的综合算法，该方法针对不同斜拉桥，设置符合该桥桥型特点的约束条件，运用有约束最小能量法初拟索力，并在考虑活载效应的基础上计算出恒载可行域对初拟索力进行合理性验证，最后依据理想成桥目标状态联合利用影响矩阵法和最小二乘法对索力进行微调。该综合算法以实际工程为例优化得到了合理成桥索力，简单易行，具有较高的应用价值。第叁部分：详细阐述了无应力状态法理论和构件单元的无应力状态量，并以一座钢斜拉桥为实例，验证了无应力状态法的可行性，确定了该桥拉索的初拉力并实现了其合理成桥状态；介绍了不闭合的现象，以一座混凝土斜拉桥作为例，通过正装迭代解决了无应力状态法由于混凝土收缩徐变造成的结果不闭合问题。
乔晋姿[5]2008年在《混凝土斜拉桥合理成桥状态及地震响应分析研究》文中指出随着斜拉桥跨径的增大和柔索的采用,其索力对梁体的内力影响越来越显着,已成为控制全桥受力的关键。如何合理地确定索力,使斜拉桥处于合理地受力状态,已成为斜拉桥设计中的关键问题。并且大跨度斜拉桥一般都是交通运输的枢纽工程,一旦在地震中遭到破坏,将会造成巨大的直接和间接经济损失。因此,对斜拉桥进行正确有效的抗震设计,确保其抗震安全性同样具有非常重要的意义。论文首先简要介绍了混凝土斜拉桥的发展概况及其结构体系和结构特点;然后以实际工程为背景,运用大型有限元软件MIDAS/CIVIL 2006,建立了完整的全桥组合有限元模型;以未知荷载系数法为基础,按所取控制目标优化索力,确定合理成桥状态;然后采用倒拆—正装迭代法确定合理施工索力。最后,采用反应谱分析方法对桥梁的地震响应进行了计算分析。其中对标准反应谱进行长周期和阻尼比修正,采用修正后的谱曲线作为输入的谱曲线;分别考虑了不同阻尼比值下该桥的纵向、横向、竖向地震响应,并对不同阻尼比情况下叁向地震反应进行了分析对比。本文的工作取得一些初步的研究成果,可为大跨斜拉桥设计提供参考。
金山[6]2018年在《大跨度独塔混合梁斜拉桥施工控制计算分析》文中进行了进一步梳理混合梁斜拉桥主梁由钢和混凝土两种不同材料组成,其主跨采用钢梁,具有更大的跨越能力,边跨采用混凝土梁不仅可以起到很好的锚固作用而且可降低建桥的材料成本。独塔混合梁斜拉桥以其优良的力学性能、合理的造价及多变的造型而被广泛采用。为了确保分阶段成形的斜拉桥最终达到理想的设计状态,对斜拉桥进行施工控制研究极为必要。本文以某在建大跨度独塔混合梁斜拉桥为工程背景,桥梁主跨为带有变曲率竖曲线制作预拱度的钢箱梁,采用步履式多点顶推法进行施工,边跨混凝土箱梁采用支架法现浇施工。论文主要研究内容如下:(1)利用Midas/civil建立全桥整体模型,采用成桥恒载平衡法初拟成桥索力,根据理想成桥状态与合理成桥状态原则进行索力优化,确定了合理成桥状态索力。(2)主跨钢箱梁顶推施工线形控制采用传递矩阵法,保证梁段间的拼接线形以及顶推到位后的无应力线形逼近制作预拱度曲线,且各临时墩和永久墩支撑处主梁标高准确达到对应截面位置的无应力制作线形标高。利用Midas/civil对钢箱梁顶推施工开展仿真分析,确定出合理的墩顶标高调整方案,并分析了钢箱梁及导梁的力学行为,确保了钢箱梁顶推施工安全顺利进行。(3)利用Midas/civil建立全桥施工仿真分析模型,采用荷载平衡法和正装迭代法,确定出了合理的斜拉索初张力和二轮调索索力,使施工成桥状态到达了合理成桥状态要求。(4)对全桥施工过程开展仿真计算,分析了各构件在施工过程中的内力和变形情况,根据分析结果显示各构件的受力与变形均处于合理范围内,均满足安全施工条件。(5)针对本桥做了参数敏感性分析,梁段自重、结构刚度、斜拉索索力以及混凝土收缩徐变等参数对斜拉桥成桥状态影响较大,且钢梁比混凝土梁受影响更明显。
孟安鑫[7]2016年在《π型梁斜拉桥合理成桥状态与合理施工状态的研究》文中认为斜拉桥是一种高次超静定的复杂结构,斜拉索索力对结构的内力影响显着,尤其是对于预应力混凝土π型梁斜拉桥,由于其截面面积小、自重小、刚度小等特点,斜拉索的张拉力对主梁的线形和内力影响很大,因此,预应力混凝土π型梁斜拉桥合理成桥状态和合理施工状态的确定在结构分析理论中尤为关键。同时,斜拉桥施工方法的多样化,也给斜拉桥设计增加了新的内容。本文以珲春大桥为工程背景,考虑π型梁及满堂支架法浇筑施工的特点,做了如下工作：(1)根据π型梁截面面积小、自重轻的特点,同时考虑满堂支架法施工的特点,在综合最小弯曲能量法、应力平衡法和影响矩阵法的综合算法的基础上,补充了对主梁的位移约束条件,得到一种更加适合π型梁斜拉桥的确定合理成桥状态的综合方法。(2)采用补充约束的确定斜拉桥合理成桥状态的综合算法对珲春大桥进行成桥状态的确定。研究结果表明,珲春大桥成桥状态下主梁恒载弯矩满足弯矩可行域要求,斜拉索索力分布合理,结构应力满足要求。(3)综合几种确定斜拉桥合理施工状态的方法,采用一种基于正装迭代法和影响矩阵法的综合算法,并运用此方法对珲春大桥合理施工状态进行确定。(4)采用确定斜拉桥合理施工状态的综合算法对珲春大桥施工过程斜拉索张拉方式及施工方案进行确定,最终确定了斜拉索两次分步张拉且塔梁索同步施工的满堂支架法施工方案。从结果可以看出,斜拉桥施工过程中主梁位移基本向上,方便支架施工过程中对主梁线形的调整,克服了支架拆除后主梁线形变化不易控制的缺点,同时方便支架的拆除,降低了施工作业的难度。(5)珲春大桥实际施工成桥状态下的斜拉索索力、主梁线形、主塔偏位、主梁上下缘应力值与设计值相差很小,满足施工控制精度的要求,表明施工控制效果较好,同时说明了斜拉桥合理成桥状态和合理施工状态确定方法的合理性。
周可夫[8]2005年在《PC斜拉桥施工仿真计算与控制》文中提出斜拉桥施工过程仿真计算是实施施工控制的基础,本文以江苏省淮安市五河口特大斜拉桥为工程背景,应用结构仿真技术和施工控制理论,对PC斜拉桥施工仿真与控制进行了研究。 首先,本文应用控制论的方法对目前的PC斜拉桥施工控制方法进行分类研究,寻求到合理的控制思路:运用斜拉桥施工过程的仿真计算理论,建立了平面分析有限元模型对五河口斜拉桥进行施工过程仿真计算,确定了五河口斜拉桥合理的成桥状态与施工状态。 然后,本文对斜拉桥施工中的挂篮施工工艺进行了研究,说明了斜拉桥悬浇前挂篮预压的方法及意义,并通过挂篮预压试验和模拟计算,对挂篮刚度进行了修正;对斜拉桥横隔板的受力进行了研究,建立了阶段空间模型,分析横隔板的受力;对影响参数进行误差的灵敏性分析研究,得到了各参数的影响规律和其影响的敏感程度。 最后,结合仿真计算结果,具体阐述了所建立的五河口斜拉桥施工控制系统,在各施工阶段中,进行了状态变量(控制点位移、索力、控制截面应力)的实测值与相应理论值的差别分析研究,用以验证所作施工控制系统的有效性。 本文的相关成果对PC斜拉桥的施工仿真计算与控制具有一定的参考价值。
覃耀柳[9]2012年在《大跨度支架现浇斜拉桥施工控制技术研究》文中进行了进一步梳理斜拉桥是一种设计与施工高度耦合的复杂结构,施工工艺的不同不仅影响施工过程中结构的受力,并且对成桥后的受力状态和几何线形起决定性作用,施工控制是斜拉桥施工中至关重要的环节。当桥下净空较低、河床平缓,考虑造价及施工难易程度等因素时,满堂支架现浇不失为一种可取的施工方案,但其在大跨度斜拉桥的施工中的应用较少,对其开展研究具有一定的现实意义。本文以某大跨度混凝土斜拉桥为依托,研究了采用支架现浇法进行施工的技术难点及其解决方法。首先,本文以分步算法、最小二乘原理为基础,综合应用最小弯曲能量法、应力平衡法和影响矩阵法等索力优化理论,建立了确定斜拉索初张力的优化程序。将此方法应用于本文的背景工程,得到了满意的结果。然后,针对斜拉索一次张拉施工过程中,主梁局部位置出现内力、应力过大,以及支架随主梁变形出现的受力重分配现象,可能导致支架承载力不足的问题,提出采用斜拉索二次张拉,通过合理调整两次拉索初张力、合理调整施工工序的措施加以解决。以背景工程为研究对象,通过对每个施工阶段进行详细验算分析,验证了二次张拉的必要性与合理性。最后,以背景工程为研究对象,本文从理论上分析了各设计参数对支架现浇施工斜拉桥成桥索力、主梁应力和线形的影响,论述了施工控制参数敏感性分析和识别的主要内容和方法。
安邦[10]2005年在《迭合梁斜拉桥成桥状态及其实现方法的研究》文中研究说明斜拉桥理想成桥状态与合理施工状态的结构分析是其设计的重点和难点。它是一个复杂的系统工程,两者相互联系,不能完全隔离。斜拉桥的合理状态的实现主要取决于叁个方面的因素:其一为结构体系,桥梁的立面布置以及主梁、主塔和斜拉索的尺寸与形式的确定都极大的影响其设计的合理性;其二为成桥索力的取值,在结构体系明确的情况下,成桥索力的取值会极大地影响桥梁的成桥状态的合理性;其叁为合理施工方案,包括安全、经济的施工组织设计和施工参数(控制张拉索力和主梁的定位标高或立模标高)的确定,目标都是为了合理的成桥受力状态的实现。 随着斜拉桥技术的进步和跨径的增大,一种钢与混凝土组合形式的斜拉桥得到了长足的发展,这就是组合梁斜拉桥。而对于组合梁斜拉桥而言,其除了具有所有斜拉桥的共性之外,还有其自身的特点。本文针对组合梁斜拉桥的特点,主要作了以下工作: 1.以颗珠山大桥为背景,采用分层平面框架模型来模拟组合梁的受力,建立该桥的索力优化模型。然后利用零位移法和应力平衡法分步骤确定出其理想的成桥状态。计算中引入了合理恒载弯矩域的概念,此弯矩域考虑了成桥后活载的影响效应,为斜拉桥的成桥状态的调整提供了依据。在计算的过程中利用分步算法,以钢主梁的内力为主要的控制目标,同时兼顾塔、索和桥面板的受力,得到得成桥状态索力比较均匀、塔根弯矩较小、主梁内力较合理。而且在索力优化时,还可以对目标变量(各索力值)施加关于主梁变形的约束,从而使得在最优索力下,结构的应力及变形都符合设计要求。 2.参考该组合梁斜拉桥的施工方法,经过不同的斜拉索张拉方案的比选,为其设计确定了主梁标准节段的施工流程。并利用教研室编制的可以考虑几何非线性、混凝土收缩徐变和接触非线性的Creep7程序,对其施工过程进行了模拟计算,介绍了可供参考的组合梁斜拉桥施工过程的模拟计算方法。这种计算方法不同于传统的倒退分析法、刚性支承连续梁法和叁(四)点为零法,是一种基于正装计算分析的,以施工中主梁上下缘应力作为控制目标的试算法。这种计算方法在不需要对拉索反复张拉的前提下,有效的确保了施工过程中钢主梁和混凝土桥面板的受力安全,综合考虑了施工安全和施工目标两方面的因素,最终确定出了各个施工阶段的张拉索力、主梁制作线形位置和拼装定位标高,使施工过程中结构的受力安全和成桥状态的实现得以保证。 本文的计算分析方法为同类型的桥梁的设计与施工提供了参考。
参考文献：
[1]. 高低塔不对称斜拉桥合理状态索力研究及程序设计[D]. 唐堂. 重庆交通大学. 2008
[2]. 斜拉桥理想成桥状态与合理施工状态研究[D]. 高剑. 长安大学. 2003
[3]. 高新二路斜拉桥合理成桥状态与合理施工状态研究[D]. 王达. 武汉理工大学. 2013
[4]. 考虑施工过程斜拉桥合理成桥状态研究[D]. 邓翔. 长安大学. 2014
[5]. 混凝土斜拉桥合理成桥状态及地震响应分析研究[D]. 乔晋姿. 西南交通大学. 2008
[6]. 大跨度独塔混合梁斜拉桥施工控制计算分析[D]. 金山. 西南交通大学. 2018
[7]. π型梁斜拉桥合理成桥状态与合理施工状态的研究[D]. 孟安鑫. 东北林业大学. 2016
[8]. PC斜拉桥施工仿真计算与控制[D]. 周可夫. 长安大学. 2005
[9]. 大跨度支架现浇斜拉桥施工控制技术研究[D]. 覃耀柳. 西南交通大学. 2012
[10]. 迭合梁斜拉桥成桥状态及其实现方法的研究[D]. 安邦. 大连理工大学. 2005