潮白河大桥索力优化及施工过程稳定性分析

发布时间：2019-10-09 18:15

【摘要】：索力优化是斜拉桥设计和施工控制的重要内容,包括成桥索力优化及施工索力优化两部分。采用前支点挂篮施工时,在主梁每个节段施工期间都需要对索力进行多次调整,施工索力又可以分为初始索力和中间索力两种。斜拉桥的塔、梁属于压弯构件,在悬臂施工过程中稳定性问题比较突出,必须引起重视。本文以潮白河大桥为工程背景,主要研究内容如下:(1)本文在确定成桥索力时以结构的弯曲能量之和为目标,将结构应力、斜拉索索力及其均匀性等作为约束条件,并利用影响矩阵对索力进行调整。从而将弯曲能量最小法、可行域法以及影响矩阵法充分结合起来运用,弥补了使用单一成桥索力优化方法难以考虑活载和主梁预应力的不足。(2)改进了正装差值迭代法,只需经过若干次迭代计算就得到了满足误差要求的初始索力,收敛速度较快。研究了前支点挂篮重量取值对施工及成桥状态的影响,并在此基础上优化了中间索力的求解方法:先从前支点挂篮和主梁受力角度初步得出中间索力,然后根据钢绞线斜拉索低应力锚固技术条件的要求,再对中间索力进行适当调整。使最终求得的中间索力确保了前支点挂篮、主梁以及拉索锚固体系的受力安全。(3)对垂度引起拉索索力和倾角的变化情况进行分析,并得出施工初始索力和拉索倾角的修正值。通过对施工初始索力和拉索倾角的修正,不仅有效减轻了拉索偏离索导管中心的程度,还可以使拉索作用在主梁上的实际索力与预期值保持一致。(4)分析了该桥施工全过程弹性稳定安全系数变化情况,选取裸塔状态、最大双悬臂状态两个施工阶段来分析横向风荷载以及不平衡施工荷载对该桥稳定性的影响。针对施工过程期间经常出现混凝土容重、结构刚度以及施工临时荷载三种参数实际取值与设计值不一致的情况,探讨了这些参数变化时对该桥施工过程稳定性的影响。
【图文】：

爪哇,斜拉桥

ｌ绪论逡逑拉桥发展概述逡逑桥的上部结构由索、塔、梁三种构件组成，是一种桥面体系以加劲弯（稀索）为主，利用斜拉索和主塔作为支承体系的桥梁［１＿２］。逡逑索来支承桥面这一构思最早可以追溯到的老挝和爪哇［３］，当时在这竹子来制作供人行走的斜拉桥（见图ｌ－ｉ）。其巧妙之处在于借助自主塔”，幵性良好的藤条作为“拉索”。１６１７年，欧洲工程师Ｖｅｒａｎｔｉ于斜拉桥与悬索桥相混合的桥梁结构。不过在随后３００多年间，由以及缺乏高强度的材料，出现了多座斜拉桥倒塌事故，人们对这种，导致工程师们的目光转向了悬索桥，斜拉桥则逐渐被埋没起来。逡逑

苏通大桥

除了借鉴国外斜拉桥设计理论和施工技术外，我国桥梁工程师们也不断进行自主创逡逑新。经过４０多年的发展，我国斜拉桥的建造实力、设计水平都己经在世界上遥遥领先。逡逑２００８年通车的苏通长江大桥（见图１－４），主跨跨径为１０８８ｍ，使得斜拉桥一举突破了逡逑千米级大关。正在建设的沪通大桥（见图１－５），，主跨跨径为１０９２ｍ，建成后将为世界上逡逑跨度最长的公铁两用斜拉桥，从而书写世界桥梁历史的又一个里程碑。逡逑ｉ逡逑图１－４苏通大桥逦图１－５沪通大桥逡逑Ｆｉｇ．邋１－４邋Ｔｈｅ邋Ｓｕｔｏｎｇ邋Ｂｒｉｄｇｅ逦Ｆｉｇ．邋１－５邋Ｔｈｅ邋Ｈｕｔｏｎｇ邋Ｂｒｉｄｇｅ逡逑２逡逑
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U445.4

【参考文献】