考虑剪切变形影响超大跨径斜拉桥索塔施工控制与设计优化

发布时间：2023-04-24 23:55

　　斜拉桥是一种高次超静定体系结构,索塔是主要的承重构件,也是大跨度斜拉桥索塔是控制设计和施工的关键部位。斜拉桥跨径越来越大,对索塔控制精度和施工精度的要求也在不断提高。对于剪切变形效应比较明显的下塔柱,如何相对精确地计算剪切效应成为关键问题。索塔在施工过程中受到各种外力作用,并且变形和应力分布具有明显的空间性,因此索塔结构的受力比较复杂。本文以嘉鱼长江公路大桥为工程背景,对索塔进行受力分析和施工控制研究。(1)介绍了斜拉桥计算中合理设计状态、几何非线性和混凝土收缩徐变三大问题理论与方法,采用有限元软件BDCMS对嘉鱼桥进行全桥的受力分析,了解全桥的受力和位移状况。确定合理成桥状态下索力以及支座反力为二维平面程序索塔结构分析提供依据。(2)基于工字形模型计算剪切不均匀系数,将考虑剪切变形影响编入有限元计算程序BDCMS中。对这种方法计算剪切变形影响精确程度进行验证分析,并与其他计算程序midas/civil计算结果作对比。针对下塔柱在张拉第一批预应力后外侧拉应力过大,采取减少第一批预应力张拉束并采用低温下合龙下横梁的技术,对采用低温合龙工艺下塔柱受力状态,特别是下塔柱根部应力进行研究。(3...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 斜拉桥的发展概述
    1.2 斜拉桥结构特点及发展趋势
    1.3 斜拉桥索塔结构形式及受力特点
        1.3.1 索塔的结构形式
        1.3.2 索塔的截面形式
    1.4 剪切变形效应研究现状
    1.5 问题的提出
    1.6 本文研究内容
第二章 斜拉桥整体结构静力分析
    2.1 工程概况
    2.2 斜拉桥的结构计算理论
        2.2.1 桥梁合理设计状态的确定
        2.2.2 几何非线性问题
        2.2.3 混凝土的收缩徐变
    2.3 全桥有限元模型的建立
        2.3.1 材料及截面参数
        2.3.2 收缩徐变参数
        2.3.3 施工工况及边界条件的模拟
    2.4 成桥状态分析
        2.4.1 成桥索力
        2.4.2 成桥后支座反力及塔偏
        2.4.3 成桥后结构应力分析
    2.5 本章小结
第三章 剪切变形效应研究
    3.1 概述
    3.2 梁的基本理论
    3.3 考虑剪切变形的计算方法
        3.3.1 剪切系数计算方法
        3.3.2 算例验证
    3.4 考虑剪切变形下塔柱实例分析
        3.4.1 下塔柱截面尺寸及参数
        3.4.2 模型计算与分析
    3.6 本章小结
第四章 索塔施工控制分析
    4.1 概述
    4.2 索塔概况
    4.3 有限元结构模型的建立
    4.4 主动横撑的施工控制
        4.4.1 主动横撑的结构形式
        4.4.2 主动横撑位置确定的原则及方法
        4.4.3 主动横撑施工过程的控制
        4.4.4 主动横撑的优化
    4.5 主塔施工全过程分析
        4.5.1 下塔柱施工过程分析
        4.5.2 中上塔柱受力分析
        4.5.3 主塔施工过程的线形
        4.5.4 索导管预抬修正
    4.6 追踪棱镜法在施工中的应用
        4.6.1 追踪棱镜方法及原理
        4.6.2 温度对塔柱偏位的影响
        4.6.3 追踪棱镜法的成果
    4.7 本章小结
第五章 下塔柱的设计优化
    5.1 概述
        5.1.1 优化目标
        5.1.2 优化方案选择
    5.2 分离式承台基础
        5.2.1 优化方案
        5.2.2 模型的建立
        5.2.3 分离式承台调整后的受力分析
    5.3 调整下塔柱斜率
        5.3.1 调整方案
        5.3.2 调整后的受力分析
    5.4 牛腿式结构形式
    5.5 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3800281