矮塔斜拉橋拉索和預(yù)應(yīng)力筋的相互影響及配置優(yōu)化研究.pdf

1、矮塔斜拉橋的拉索和主梁預(yù)應(yīng)力筋之間存在著相互影響的作用，該作用表現(xiàn)為施工中相互影響和成橋相互影響兩個方面。施工中斜拉索的張拉必然會影響已經(jīng)張拉錨固的預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力儲存值，預(yù)應(yīng)力筋的張拉也同樣會影響已經(jīng)錨固的拉索索力值，這兩者之間的相互影響對橋梁的施工過程分析和控制有著舉足輕重的意義。成橋時拉索和主梁共同承擔(dān)活荷載，但各自承擔(dān)的比例實際中不同的設(shè)計者依據(jù)自己的設(shè)計經(jīng)驗會有不同的結(jié)果，雖然結(jié)構(gòu)都能運營使用，但設(shè)計是否合理經(jīng)濟仍是遺留問題。<

2、br>　　本文以某一實際工程為背景,借助有限元軟件MIDAS CIVIL圍繞以上兩個問題展開研究。首先通過分級改變斜拉索和主梁預(yù)應(yīng)力筋的張拉力值，總結(jié)結(jié)構(gòu)的撓度、內(nèi)力和應(yīng)力隨之變化的規(guī)律，分析索力和預(yù)應(yīng)力各自對結(jié)構(gòu)的影響情況。其次在有限元軟件中通過將施工階段細化，分別研究懸臂澆筑、邊跨合攏和中跨合攏三個階段拉索和主梁預(yù)應(yīng)力在張拉時相互之間的影響，得到不同階段不同部位的索筋張拉對其他的索筋產(chǎn)生的影響。最后以索筋總造價為目標函數(shù)，以索梁各自

3、承擔(dān)的活荷載比率作為二者配置量的表征，對拉索和主梁預(yù)應(yīng)力筋的配置量進行優(yōu)化，使得拉索和預(yù)應(yīng)力筋的總費用最少。
　　經(jīng)過研究，矮塔斜拉橋拉索對結(jié)構(gòu)撓度影響的敏感性約為主梁預(yù)應(yīng)力的2倍；對結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響拉索約為主梁預(yù)應(yīng)力敏感度的2倍；對結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響拉索約為主梁預(yù)應(yīng)力敏感度的1.48倍；懸臂施工階段預(yù)應(yīng)力筋的張拉會使得全橋拉索索力減小，而且離張拉位置越近拉索的卸載程度越大，到最大懸臂時拉索的最大卸載量約為6.7％；邊跨合攏預(yù)應(yīng)力張拉時