独塔自锚式悬索桥吊索张拉优化及施工控制分析

发布时间：2020-12-31 20:15

　　自锚式悬索桥具有结构造型优美、对地形的适应能力强和经济性能优越等特点,越来越受到工程界的青睐,特别在城市中小跨径的桥梁中具有极强的竞争力。自锚式悬索桥独特的结构体系使得其结构受力和施工方法都与地锚式悬索桥有着极大的不同,先梁后缆的施工方法使自锚式悬索桥的施工控制变得尤为复杂。本文以山东省烟台市夹河大桥为工程背景,采用解析法对自锚式悬索桥的缆索线形进行深入的计算分析,并通过有限元软件拟定大桥的吊索张拉方案,并对张拉方案进行对比分析,比选出最优的吊索张拉方案。本文的研究内容主要包含以下几个方面:（1）以分段悬链线理论为依据,采用Matlab软件编制了夹河大桥成桥主缆线形的计算程序,计算出夹河大桥的成桥主缆线形、主缆内力和无应力索长等参数。以悬链线理论和主缆无应力索长不变原理为依据,对空缆线形进行编程计算,确定出空缆线形方程,进而以各节段主缆的无应力长度在成桥状态和空缆状态不变的原理为依据求解出空缆吊点坐标。（2）通过有限元分析软件Midas/Civil建立全桥的一次成桥模型,求解出成桥状态下的主缆线形、主缆内力和吊索索力,将其与理论值进行对比分析,两者计算结果吻合较好,验证了一次成桥模型的... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 自锚式悬索桥的发展概述
        1.1.1 国外自锚式悬索桥的发展
        1.1.2 国内自锚式悬索桥的发展
    1.2 自锚式悬索桥的静力计算理论
        1.2.1 弹性理论
        1.2.2 挠度理论
        1.2.3 有限位移理论
    1.3 自锚式悬索桥的结构特点
        1.3.1 自锚式悬索桥几何非线性特点
        1.3.2 自锚式悬索桥优缺点
    1.4 自锚式悬索桥施工控制研究分析
        1.4.1 自锚式悬索桥施工控制特点
        1.4.2 与地锚式悬索桥施工控制的区别
        1.4.3 自锚式悬索桥施工控制研究现状
    1.5 本文主要内容
第二章 自锚式悬索桥主缆线形计算分析
    2.1 工程背景
    2.2 成桥状态主缆线形计算研究
        2.2.1 计算假定
        2.2.2 悬索的平衡微分方程
        2.2.3 抛物线理论
        2.2.4 悬链线理论
        2.2.5 考虑吊索作用的分段悬链线理论
        2.2.6 主缆线形及内力计算分析
    2.3 空缆线形计算分析
        2.3.1 空缆线形的计算原理
        2.3.2 索夹放样原理
        2.3.3 空缆状态索夹坐标计算分析
    2.4 吊索无应力长度的计算分析
    2.5 索鞍处主缆长度修正原理
    2.6 本章小结
第三章 自锚式悬索桥有限元分析与空缆施工控制
    3.1 有限元模型的建立
        3.1.1 结构几何参数
        3.1.2 成桥模型各部分模拟
    3.2 有限元成桥状态分析
        3.2.1 一次成桥吊索力分析
        3.2.2 一次成桥主缆位移分析
        3.2.3 一次成桥主缆内力分析
    3.3 有限元空缆状态分析
    3.4 空缆线形的影响因素
        3.4.1 无应力索长对空缆线形的影响
        3.4.2 成桥压缩量对空缆线形的影响
        3.4.3 跨度变化对空缆线形的影响
    3.5 索股架设控制
    3.6 本章小结
第四章 自锚式悬索桥吊索张拉优化分析
    4.1 自锚式悬索桥体系转换研究
        4.1.1 自锚式悬索桥体系转换方法
        4.1.2 吊索张拉过程控制内容
    4.2 吊索张拉方案对比分析
        4.2.1 使用8 个千斤顶
        4.2.2 使用16 个千斤顶
        4.2.3 张拉方案的比选
    4.3 吊索张拉的模拟分析
        4.3.1 张拉过程各吊索的安全系数
        4.3.2 张拉过程索力分析
        4.3.3 张拉过程位移分析
    4.4 本章小结
第五章 夹河大桥施工监测监控
    5.1 第一轮张拉阶段控制分析
        5.1.1 第一轮张拉控制方案
        5.1.2 第一轮张拉吊索索力控制分析
        5.1.3 第一轮张拉主梁高程控制分析
        5.1.4 第一轮张拉主塔应力监测成果
    5.2 第二轮张拉阶段控制分析
        5.2.1 第二轮张拉控制方案
        5.2.2 第二轮张拉吊索索力控制分析
        5.2.3 第二轮张拉主梁高程控制分析
        5.2.4 第二轮张拉主塔应力监测成果
    5.3 成桥阶段分析
        5.3.1 成桥吊索索力分析
        5.3.2 成桥主梁线形分析
        5.3.3 成桥主塔应力分析
        5.3.4 成桥主缆位移分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]自锚式悬索桥施工控制全过程分析[J]. 魏家乐.  公路交通技术. 2016(04)
[2]自锚式悬索桥缆索系统的施工监控[J]. 戚斌,彭刚跃,余兰,周航宇.  东华理工大学学报(自然科学版). 2016(S1)
[3]自锚式悬索桥施工过程中索力变化规律的试验研究[J]. 闫维明,于浩,陈彦江,王凯,郝朝伟.  公路交通科技. 2015(11)
[4]独塔自锚式悬索桥吊杆张拉及其模拟方法[J]. 李枝军,肖春平,吴晓超,徐秀丽,李雪红.  南京工业大学学报(自然科学版). 2015(03)
[5]悬索桥发展概述及展望[J]. 刘箐霖,梁仁鸿.  交通世界（运输.车辆）. 2015(05)
[6]独塔自锚式悬索桥主缆线形的计算方法[J]. 李俊,李雪红,李枝军,徐秀丽.  南京工业大学学报(自然科学版). 2014(01)
[7]广州猎德大桥独塔自锚式悬索桥施工技术[J]. 王永东.  广东公路交通. 2013(05)
[8]自锚式悬索桥吊索张拉无应力状态仿真分析方法[J]. 杨继承,卢颖.  公路交通技术. 2013(03)
[9]考虑鞍座顶摩擦力的悬索桥主缆无应力索长计算分析[J]. 孙晋莉,盛兴旺.  广东建材. 2013(01)
[10]自锚式悬索桥吊索张拉方案分析[J]. 张小龙,石磊,檀永刚.  山东交通学院学报. 2012(04)



本文编号：2950245