獨(dú)塔非對(duì)稱自錨式懸索橋結(jié)構(gòu)優(yōu)化與工程控制方法研究.pdf

1、自錨式懸索橋相較于地錨式懸索橋，省去了龐大的錨碇，將主纜直接錨固在加勁梁上，結(jié)構(gòu)造型優(yōu)美，橋跨布置多樣，在城市橋梁競(jìng)爭(zhēng)中占有巨大優(yōu)勢(shì)。但由于其先梁后纜的施工順序以及非線性的施工過(guò)程，結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換成了該類型橋梁設(shè)計(jì)與施工的難點(diǎn)。本文結(jié)合某獨(dú)塔非對(duì)稱自錨式懸索橋，首先優(yōu)化了全橋成橋吊索索力，然后研究了溫度對(duì)空纜線形的影響以及空纜狀態(tài)下索股架設(shè)精度的控制，接著分析了施工誤差對(duì)索夾定位與吊索無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度的影響，最后對(duì)該橋吊索張拉方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)與優(yōu)

2、化，具體研究?jī)?nèi)容分為以下幾個(gè)方面:
　　(1)本文對(duì)自錨式懸索橋成橋吊索力進(jìn)行分步優(yōu)化確定，首先使用最小彎曲能量法和均布質(zhì)量法初步確定恒載吊索力，然后對(duì)部分不合理的吊索力進(jìn)行調(diào)勻;接著通過(guò)有限元軟件建立全橋有限元模型，計(jì)算分析成橋各構(gòu)件受力狀態(tài)，再利用線性化有限位移法計(jì)算加勁梁恒活載彎矩包絡(luò)圖;最后，根據(jù)內(nèi)力平衡法繪制彎矩可行域，并利用其對(duì)成橋狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)并調(diào)整，直至求得滿足要求的成橋狀態(tài)。
　　(2)利用合理的成橋有限元模

3、型倒拆出空纜線形，然后在此基礎(chǔ)上，利用拋物線解析法計(jì)算出了空纜線形下溫度與垂度的關(guān)系，與有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，確定拋物線法計(jì)算結(jié)果具有足夠精度，可將其結(jié)果用于現(xiàn)場(chǎng)空纜架設(shè);最后對(duì)基準(zhǔn)索股架設(shè)進(jìn)行施工控制研究，為準(zhǔn)確確定橋梁環(huán)境溫度和索股溫度，制定了相關(guān)的溫度測(cè)量方案，然后根據(jù)實(shí)測(cè)溫度，對(duì)基準(zhǔn)索股進(jìn)行架設(shè)調(diào)整，使架設(shè)精度滿足要求。
　　(3)由于實(shí)測(cè)空纜線形與理論空纜線形不會(huì)完全一致，兩者會(huì)存在一定的誤差。首先分析確定了誤差來(lái)源

4、，然后分析了誤差對(duì)成橋線形的影響，根據(jù)主索鞍偏移量誤差等計(jì)算出成橋時(shí)主纜跨中標(biāo)高誤差。為保證加勁梁線形與設(shè)計(jì)線形相接近，在主纜線形發(fā)生變化的情況下，重新計(jì)算索夾位置，調(diào)整吊索無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度，使成橋后吊索保持豎直狀態(tài)，加勁梁線形滿足設(shè)計(jì)要求。
　　(4)首先根據(jù)各構(gòu)件參數(shù)，確定張拉控制原則，然后擬定4個(gè)張拉方案，其中方案一為全橋吊索一次性張拉，其他方案在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)優(yōu)化。通過(guò)對(duì)各方案進(jìn)行施工階段模擬分析，比較各方案安全性、施工工期及