双塔PC斜拉桥合理成桥方法组合优化探究

发布时间：2019-11-21 22:38

【摘要】：混凝土斜拉桥因其具有较大的跨越能力、良好的经济效益,近年来得到较快的发展,斜拉桥的形式也逐渐多样化。虽然部分斜拉桥主塔两侧索区仍对称布置,但主塔两侧索区拉索的受力有时却存在较大的差异,如边跨存在较大无索区的双塔三跨斜拉桥,边跨侧索区靠近无索区的拉索受力明显大于主跨侧与之相对应的拉索的索力,因而造成靠近边跨无索区的几根拉索的受力明显不合理,主塔塔底产生较大的弯矩。本文以存在较大边跨无索区的双塔三跨混凝土斜拉桥为背景工程,分别以刚性支承连续梁法、弯曲能量最小法、用索量最小法三种常见的合理成桥计算方法对其求解,对结果中存在的问题以及相应的优化方案进行探究分析,试从三个方面展开探究。首先,阐释了三种方法的原理、依据,从理论上分析刚性支承连续梁法求解上述案例存在的问题,结合力法公式分析问题优化解决的思路;在弯曲能量最小法取最小值时的求解公式基础上,从理论上探究弯曲能量最小法取最小值时的意义,并给出了该法与刚性支承连续梁法之间关系;在应力平衡法的基础上,探讨不同受力情况下的混凝土杆件截面弯矩设计限值,给出弯矩设计限值的计算公式,为用索量最小法设置塔梁弯矩约束提供理论上的参考。其次,运用MATLAB对三种方法编程求解背景工程的成桥索力,归纳总结每种方法结果中的规律,分析结果中问题的原因,针对问题提出理论上的优化方案。最后,结合背景工程的实际,针对刚性支承连续梁法、弯曲能量最小法、用索量最小法求解背景工程中出现的问题,提出三种优化方法:索力调整法、增设悬臂梁法、增设索力上下限法。应用三种优化方法分别对三种成桥索力确定方法进行优化,之前求解中出现的问题均得到有效的解决,即组合使用可有效求解背景工程的索力。本文对三种成桥确定方法求解归纳的问题以及探究的优化解决方法,可为类似的斜拉桥案例的索力求解提供参考。另外,本文推导得到的截面弯矩设计限值公式,可为混凝土杆件截面弯矩的相关分析提供理论参考。
【图文】：

多多罗大桥

苏通长江大桥
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：U448.27

【参考文献】

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本文编号：2564195