摘要：矮塔斜拉桥为桥梁工程施工中常见的一类施工项目，实际施工中主要作为桥梁工程的辅助工程进行施工应用。在此过程中分析关于矮塔斜拉桥拉索初张力的优化设计，也引起了设计人员及研究人员的重视。文章针对矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计，进行简要的分析研究。
关键词：矮塔斜拉桥；拉索初张力；优化设计
矮塔斜拉桥在施工中拉索初张力的设计质量，对于工程后期的实际应用效果评估，以及工程应用的安全性保障发挥了重要的作用。因此在实际发展中关于矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计，也引起了广泛的关注。分析在设计作业中如何合理有效的进行矮塔斜拉桥拉索初张力的优化设计，并且提升矮塔斜拉桥的施工质量，成为矮塔斜拉桥施工作业中主要面临的问题。文章针对矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计，进行简要的剖析研究，以盼能为相关矮塔斜拉桥拉索初张力的设计施工作业提供参考。
1.矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计的作用
1.1提升主梁性能
现代桥梁工程施工中随着炼钢技术的提升，关于应用钢结构或混凝土钢筋结构的桥梁工程项目也越来越多，该类项目在施工中随着工程设计长度的增加，桥梁主梁的弯矩也随之增大，该类现象下应用矮塔斜拉桥进行辅助施工，有助于提升桥梁主梁性能。减少了大跨径桥梁施工中主梁弯矩过大，出现的安全隐患现象，同时通过矮塔斜拉桥拉索初张力的优化设计实施，对于主梁应用中的结构应力均衡性提升也发挥了重要的作用。
1.2增强桥梁结构稳定性
桥梁结构工程在施工作业中结构稳定性，为影响桥梁工程应用质量，以及行车安全性的主要因素。因此分析在桥梁施工设计中，应用矮斜塔结构拉索力进行张拉均衡，对于桥梁工程的结构稳定性提升，也发挥了重要的作用。具体在设计作业中桥梁结构稳定性的提升，对于桥梁工程的应用寿命提升，以及桥梁工程后期应用中的运维成本控制发挥了重要的作用。
1.3增强美感，形成建筑风景
区别于传统的桥梁工程项目，主要通过桥梁结合桥墩组成的桥梁工程。矮塔斜拉桥在桥梁工程的施工应用中，在结合力学设计的前提下，涉及了更多的美学设计，如结合灯光设计，造型设计，以曲线优化设计技术的应用。整体分析对于桥梁工程的整体美感提升，以及区域建筑风景效果的提升，城市形象的树立发挥了重要的作用。同时现代性，合理性，科学性的矮塔斜拉桥施工设计应用，对于城市名片的形成以及建筑设计艺术性的发挥，也发挥了重要的作用。
图1：陨十高速公路汉江大桥
2.矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计的方法及策略分析
2.1建立矩阵模型
矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计作业的首道工序即为：建立矩阵模型。通过矩阵模型的建立实施，为后续工程结构设计优化，提供基础的设计框架和设计限制范围。具体在矩阵模型的建立中，其中设斜拉索的初张力列阵为X，主梁各单元初期杆端力为P，结构各单元杆端弯矩列阵为M、N，M、N从左至右未N1。。。NN,M1。。。。。。MN，左右轴力分别为NL，NR。以此建立结构模型，并标注相关基础参进行矩阵模型的模拟测试作业，具体在矩阵模型中的参数计算设计中，主要涉及的计算公式如下：{P}={Po}+[N1]、{M}={Mo}+[M1]、{N}={NN}+[MN]。
2.2确定目标函数
建立矩阵模型之后根据矩阵公式验算，以及相关模拟测算，进行公式中变量优化函数的确定。以此为后续的拉索初张力优化设计提供基础依据，具体在目标函数确定的过程中，为规避因目标函数核算错误，造成的目标函数优化设计误差现象。公式计算中设优化目标函数为U，并通过计算公式进行目标函数的测算，具体的测算公式如下。
2.3建立数学模型，实施拉索初张力优化
数学模型建立完成后，进行矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计，优化设计中依据核算参数，导入三维有限元软件中进行模拟测测试，以此评估核算优化设计参数的合格性和科学性。另外在具体的核算测试中，为降低核算测试中因数据误差造成的核算错误现象。设计作业中设计单位应注重落实数据导入，以及设计模拟测试作业中的作业流程监管。避免在测试作业中因专业性问题，以及人员疏忽造成的数据导入误差等其他不良现象，确保相关优化设计参数数据测试核验的准确性和完善性。
2.4位移补偿优化，实施拉索初张力优化
矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计测试中，出现位移现象为常见的一类力学运动现象。小量位移现象的出现，对于桥梁工程整体设计性能的提升，发挥了一定的促进作用，同时对于结构受力的稳定性提升也发挥了重要的作用。但同时分析如位移量过大，则应针对性的进行位移现象的优化和补偿设计。
3.矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计在工程施工中的注意事项分析
3.1施工阶段矮塔斜拉桥拉索初张力优化实施内容及注意事项
施工阶段矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计在施工中，主要基于前期的设计参数，进行工程结构之间的组装施工优化，其中具体的施工原理为：通过设定限定值的方式，进行工程项目结构的施工优化，以此达到工程设计优化的目的。具体施工中首先根据施工工序，进行首道工序的施工，之后调整首道工序施工设计索力值，并依据首道工序的索力值，以及主梁弯矩变化，结合工程设计以及软件模拟，进行工程参数的索力值均匀分配设计。以此从目标施工结果反推工艺设计参数优化，最终达到合理发挥工程设计的优化效果，并且达到提升工程施工质量的目的。
3.2成桥索力优化
成桥索力优化整体上分为两个作业板块，其一为完全模型建立中的成桥模型索力优化，通过软件参数调整进行成桥索力值优化设计；其二为各桥段工程之间的索力微调。具体实施中首先针对成桥模型输入对应的荷载参数，如结构自重，张拉钢束、拉索初拉力值。输入完成后进行静载测试线性观察分析，并针对性进行荷载参数的调整和优化设计，同时通过优化调整，求出各索力系数进行最终索力值的确定。成桥索力优化结束在施工工段之间，因施工工艺问题，以及人员专业性等问题的影响，各桥段之间的索力值在施工中会出现一定的变化现象。因此落实各桥段工程之间的索力值微调，也为重要的施工注意事项。具体实施中关于各桥段之间的索力微调作业，设计人员应依据现场测量参数以及静载测试参数，进行各桥段的索力优化微调，以此达到均衡桥梁索力提升桥梁结构稳定性的目的。
结束语：
矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计为桥梁工程设计作业中重要的作业内容，分析良好的矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计，增强了桥梁工程的结构稳定性，同时提升了工程的应用寿命，合理的控制了桥梁工程的运维成本。另外在具体的设计内容应用中，施工单位还应从施工中的工序优化，静荷载测试，以及桥段间的微调优化作业进行施工。以此确保矮塔斜拉桥拉索初张力优化设计质量的合格性，并且保障桥梁工程的安全稳定应用。
参考文献：
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论文作者:赵军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/4
标签：斜拉桥论文; 优化设计论文; 拉索论文; 作业论文; 桥梁论文; 结构论文; 参数论文; 《防护工程》2018年第35期论文;