五象大桥合理状态研究及其成桥状态参数敏感性分析

摘要

本文研究的五象大桥，属于结构对称而施工工艺不对称的混凝土主塔钢主梁斜拉桥，该桥的施工特点导致结构在施工过程的受力分析十分复杂，确定的本桥合理状态具有重要意义。主要工作内容如下:
　　1)对比研究了在五象大桥成桥索力初拟时采用刚性支承连续梁法、最小弯曲能量法的计算结果，总结出两种算法确定的拉索索力、主梁弯矩、索塔弯矩支反力等特点，为后文确定五象大桥的合理状态打基础。
　　2)提出了“确定混凝土主塔钢箱梁斜拉桥合理成桥状态的综合法”。该方法首先运用“最小弯曲能量法”进行恒载索力初拟，然后进行索力调匀，即可得到一组较均匀的恒载索力，斜拉桥索塔的弯矩较小;然后采用应力平衡法考虑活载的影响，计算最小弯矩可行域，基于五象大桥主塔与主梁的材料特性，控制目标物理量可行域时，以主塔应力为主，主梁应力为辅，结合影响矩阵和最小二乘法原理得到成桥状态的调整量，进而可以确定的合理成桥状态;把“确定混凝土主塔钢箱梁斜拉桥合理成桥状态的综合法”确定五象大桥的合理成桥状态，并进行成桥检验。验证了该方法的可行性和实用性。
　　3)提出了一种简便实用的正装迭代的方法进行求解安装索力，与常规的方法比较，计算较为简便，并在求解五象大桥的合理施工状态中，得以应用。探讨了两种施工方案的合理施工状态，通过对比分析两种方案的合理性，提出建议和措施，节省了工期，提高了功效;确定了合理施工状态所需的控制参数即张拉索力，钢主梁无应力线形和安装标高、无应力索长等参数。
　　4)通过对影响成桥状态作参数敏感性分析:对施工过程的梁重，主梁刚度，主塔刚度，温度变化，拉索弹性模量等构件参数的进行偏差预估，并采用midas/civil进行建模计算分析，对影响钢箱梁主梁斜拉桥成桥状态的构件参数权重分析，为确保大桥最大限度地逼近合理成桥状态提供了理论依据。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 斜拉桥发展

1．2．1 国外斜拉桥的发展史

1．2．2 国内斜拉桥的发展史

1．3 研究现状

1．3．1 斜拉桥的合理成桥状态

1．3．2 斜拉桥的合理施工状态

1．4 本文的工程背景

1．5 本文的主要内容

第二章 五象大桥合理成桥状态的确定

2．1 斜拉桥合理成桥状态评定标准

2．2 确定斜拉桥合理成桥状态的基本方法及理论

2．2．1 刚性支承连续梁法

2．2．2 最小弯曲能量法

2．2．3 内力平衡法

2．3 成桥状态调整

2．3．1 控制方程

2．3．2 最小二乘法

2．3．3 选取控制目标

2．3．4 加权系数

2．3．5 确定砼索塔钢主梁斜拉桥合理成桥状态的实用方法

2．4 五象大桥合理成桥状态的确定

2．4．1 计算模型

2．4．2 初拟成桥索力

2．4．3 索力调匀

2．4．4 计算主塔及主梁的活载应力包络图

2．4．5 合理成桥状态的最终确定及成桥状态检验

2．5 本章小结

第三章 五象大桥合理施工状态的确定

3．1 概述

3．2 初张索力的确定

3．2．1 常规正装迭代法

3．2．2 一种简便快捷的正装迭代法

3．3 钢箱梁无应力线形的确定

3．4 钢箱梁定位标高的确定

3．5 无应力索长的确定

3．5．1 无应力索长的抛物线理论

3．5．2 无应力索长悬连线理论

3．6 五象大桥合理施工状态的确定

3．6．1 五象大桥施工方案

3．6．2 张拉索力的确定

3．6．3 制作线形的确定

3．6．4 定位标高的确定

3．6．5 无应力索长的确定

3．7 本章小结

第四章 五象大桥成桥状态参数敏感性分析

4．1 引言

4．2 结构主要参数敏感性研究内容

4．3 参数敏感性分析结果

4．3．1 钢箱梁重量变化对成桥后结构行为的影响

4．3．2 钢箱梁刚度的变化对成桥结构行为的影响

4．3．3 拉索弹性模量的变化对成桥结构行为的影响

4．3．4 拉索容重的变化对成桥结构行为的影响

4．3．5 索塔的刚度变化对成桥结构行为的影响

4．3．6 温度变化对成桥结构行为的影响

4．4 结构主要参数敏感性分析和数据汇总

4．4．1 计算结果汇总

4．4．2 主梁线形影响因素分析

4．4．3 主梁应力影响因素分析

4．4．4 索塔偏移影响因素分析

4．4．5 主塔应力影响因素分析

4．5 本章小结

第五章 结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

一、读研期间发表文章