異形獨(dú)塔混凝土斜拉橋施工控制及索力設(shè)計方法的研究.pdf

1、近年來許多設(shè)計師設(shè)計出了各式各樣的異形斜拉橋，使斜拉橋的作用不僅僅局限于運(yùn)輸更賦予其景觀性。而且獨(dú)塔斜拉橋在選址上非常靈活，經(jīng)常會因為地形的復(fù)雜性導(dǎo)致獨(dú)塔斜拉橋的跨徑不對稱。這些情況都會增加斜拉橋受力分析的難度。
　　斜拉橋的受力情況復(fù)雜，施工工序繁多。以塔索梁組合成的斜拉橋結(jié)構(gòu)索力對全橋的受力合理性起到至關(guān)重要的作用。所以合理的成橋設(shè)計索力和合理的施工張拉索力對斜拉橋都十分重要。而且斜拉橋目前還存在著很多問題。如:因為有限元分析

2、軟件不夠精細(xì)，在建立計算模型時選取的參數(shù)和實際參數(shù)的誤差，引起施工結(jié)果和設(shè)計期望值不閉合的問題;索力設(shè)計不合理導(dǎo)致主梁線形偏離設(shè)計要求，調(diào)索過程繁瑣，耗時低效;施工監(jiān)控方法不完善，使施工過程中的指導(dǎo)力度不夠，造成施工誤差偏大等問題。本文以藉河大橋為背景，研究了斜拉橋索力設(shè)計方法和施工控制方法，比較了各種方法的特點(diǎn)。依據(jù)藉河大橋技術(shù)方案，選擇合理的索力設(shè)計方法和施工控制方法用于實際施工指導(dǎo)。為了完善斜拉橋成橋索力和施工索力的優(yōu)化方法，減小

3、斜拉橋施工誤差，提高斜拉橋施工控制效果，保證斜拉橋施工質(zhì)量。在已有研究成果的基礎(chǔ)上采用有限元分析軟件MIDAS-CIVIL建立全橋有限元計算模型;在成橋恒載和二期活載作用下，根據(jù)藉河大橋的實際情況選取可行的方法進(jìn)行索力優(yōu)化。將優(yōu)化后的索力和恒載以及二期活載組合計算，經(jīng)過對主梁的線形，受力，主塔的受力情況與計算結(jié)果對比，選取最優(yōu)的成橋索力優(yōu)化方法，指導(dǎo)成橋索力設(shè)計。本文擬采用剛性梁支撐法、最小彎矩法和影響矩陣法對成橋索力進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化;采用

4、插值法和正裝迭代法在施工不同工況下對斜拉索的張拉力進(jìn)行優(yōu)化，最大程度減小施工誤差。采用自適應(yīng)監(jiān)控方法進(jìn)行藉河大橋施工監(jiān)控，通過施工現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)的具體情況，做詳細(xì)分析。實時跟進(jìn)施工記錄，從已施工階段的問題預(yù)測未施工階段的誤差，根據(jù)誤差情況修正相關(guān)參數(shù)和施工細(xì)節(jié)。保證工程施工質(zhì)量。
　　通過本文研究可知:將剛性連續(xù)支撐梁法、彎曲能量最小法、影響矩陣法組合使用于異形獨(dú)塔斜拉橋的成橋索力優(yōu)化，優(yōu)化效果良好;在使用彎曲能量最小法確定初始成橋

5、狀態(tài)時，利用CIVIL把索塔梁的截面面積放大100倍，軸向剛度不變的辦法來實現(xiàn)，得到的初始索力分布均勻;用正裝迭代法和影響矩陣法聯(lián)合確定斜拉索施工張拉力，既能解決斜拉橋施工非線性問題又能解決斜拉索索力之間的線性問題;在斜拉索施工索力優(yōu)化中，利用MATLAB求解優(yōu)化方程的最小二乘解可以提高優(yōu)化工作效率;在施工過程中為了保證結(jié)構(gòu)的安全，通過理論分析，合理調(diào)整拉索張拉順序，可以保證梁體受力安全，而且避免多次張拉，節(jié)約工期，解決了主梁出現(xiàn)較大拉