斜拉桥论文：基于正装迭代法的独塔混凝土斜拉桥索力确定及优化.doc

斜拉桥论文：基于正装迭代法的独塔混凝土斜拉桥索力确定及优化【中文摘要】随着国民经济的飞速发展和交通量的不断增长,大跨径桥梁的修建规模以及数量快速增长,斜拉桥是在大跨径及特大跨径桥型中竞争力很强的一种桥型。斜拉桥成桥内力的分布情况是衡量其设计优劣的重要标准之一,而成桥内力在很大程度上取决于斜拉索索力,因而本文研究的主要内容是进行斜拉索索力优化。目前,索力优化的方法有很多种,基本可归结为指定受力状态的索力优化,无约束条件的索力优化和有约束条件的索力优化,比如力平衡法、最小弯曲能量法、刚性支承连续梁法、拉索用量最小法和影响矩阵法等,在实际应用中应根据实际情况选择合适的方法。虽然已有多种斜拉桥索力优化理论及方法得到认可,但各种理论都有其优势及局限。本文利用大型有限元软件MIDAS建立模型,验证模型正确性后选取合理的设计变量与状态变量使用MIDAS对斜拉桥的受力状态首先进行零阶优化分析,然后在此基础上进行一阶优化分析,比较受力状态,并验证合理索力作用下的主梁仍符合变形要求。在阅读大量资料文献基础上,通过对优化结果的分析,并对优化结果的优劣性及合理性作出相应的判别,从而对不合理状况进行索力修正,使其更符合索力优化的基本要求。最后,本文对确定泗阳大桥的合理设计.【英文摘要】The number and scale of bridges with long span increase daily, with the fast development of the national economy and the increasingly rise of the traffic. The cable- stayed bridge is an advanced bridge type of bridge with long span or super span. The distribution of the internal force of the cable-stayed bridge is one of the important criterions to assess the designing quality. As for the bridges at terminative stage, the distribution of the internal force is determined by the cable tension to a great degre.【关键词】斜拉桥 正装迭代法 索力优化【英文关键词】cable-stayed bridge forward iteration method cable force optimization【目录】基于正装迭代法的独塔混凝土斜拉桥索力确定及优化摘要4-5Abstract5第1章 绪论9-171.1 概述9-121.1.1 斜拉桥的发展9-101.1.2 独塔斜拉的桥发展概述10-111.1.3 斜拉桥的发展趋势11-121.2 斜拉桥的使用现状121.3 论文的意义及目的12-131.4 工程背景及本文主要研究内容13-171.4.1 工程背景13-151.4.2 主要研究内容15-17第2章 斜拉桥结构理论分析17-222.1 斜拉桥的基本体系172.2 斜拉桥结构特点17-182.2.1 主粱172.2.2 拉索17-182.2.3 索塔182.3 斜拉桥结构的整体受力分析18-192.3.1 斜拉桥的静力分析182.3.2 斜拉桥的动力特性分析182.3.3 斜拉桥的空间稳定性分析18-192.4 斜拉桥结构分析及索力优化理论19-222.4.1 建立斜拉桥模型192.4.2 斜拉桥几何非线性问题分析19-212.4.3 索力优化理论21-22第3章 斜拉桥索力优化及索力确定22-333.1 索力优化的概念223.2 斜拉桥合理成桥状态的确定原则与影响因素22-253.2.1 确定原则223.2.2 影响因素22-253.2.2.1 结构几何非线性影响22-233.2.2.2 混凝土收缩徐变的影响233.2.2.3 温度变化的影响23-253.3 斜拉桥索力优化方法概述25-333.3.1 刚性支撑连续梁法25-263.3.2 倒拆和正装法263.3.3 弯曲应变能最小法26-283.3.4 影响矩阵法28-303.3.5 内力平衡法30-313.3.6 零位移法31-33第4章 工程实例计算33-644.1 工程概况33-354.2 合理施工状态的确定及计算方法354.3 施工阶段合理索力优化方法35-394.3.1 无应力状态法35-364.3.2 正装迭代法36-384.3.3 倒拆法384.3.4 正装倒拆迭代法38-394.4 建立泗阳大桥全桥有限元仿真模型39-484.4.1 主梁的模拟39-404.4.2 拉索的模拟40-414.4.3 预应力筋的模拟41-424.4.4 索塔的模拟42-434.4.5 施工荷载形式模拟434.4.6 混凝土的收缩和徐变43-444.4.7 泗阳大桥全桥模型参数44-464.4.8 泗阳大桥全桥模拟46-484.5 施工索力调整48-524.5.1 施工中斜拉索张拉次数理论概述48-494.5.2 一次张拉法49-504.5.3 多次张拉法504.5.4 中间索力50-524.6