斜拉桥合理成桥状态的确定课件

目次

一、引论

二、确定斜拉桥合理成桥状态的分步算法

三、

确定斜拉桥合理施工状态的正装迭代法目次一、引论二、确定斜拉桥合理成桥11.1

问题的提出

斜拉桥的受力特点：

a.组合体系；b.索力可调；c.梁塔内力、应力受索力影响很大；

第一章引论一、引论回总目录1.1问题的提出第一章引论一、引论回总2一、引论

斜拉桥的施工特点悬臂法施工：悬浇、悬拼逐个梁段施工，向前推进，体系不断变化1)2)3)4)一、引论斜拉桥的施工特点悬臂法施工：悬浇、悬拼1)3一、引论中挂点(C形钩)一个标准梁段工序（悬浇）1.空挂篮立模定位；2.第一次张拉斜拉索；3.浇1/2混凝土；4.第二次张拉斜拉索；5.混凝土浇完；6.混凝土待强，张拉预应力；7.第三次张拉斜拉索

如何确定控制张拉索力、立模标高

成桥后满足合理成桥状态要求

合理施工状态确定问题一、引论中挂点一个标准梁段3.浇1/2混凝土；如何确41.2研究现状

合理成桥状态的确定（1）刚性支承连续梁法；（2）零位移法（3）内力平衡法；（4）指定应力法（5）最小弯曲能量法；（6）最小弯矩法（7）用索量最小法；（8）影响矩阵法等这些方法在应用中难以全面考虑斜拉桥受力的要求一、引论回总目录合理成桥状态的确定

——分步算法1.2研究现状一、引论回总目录合理成桥状态的确定5

施工状态确定

a.倒拆法

b.正装、倒拆迭代法

c.无应力状态法

不同程度地存在不闭合问题一、引论回总目录合理施工状态的确定

——正装迭代法施工状态确定一、引论回总目录合理施工状态的确定6斜拉桥合理成桥状态的确定课件7二、确定斜拉桥合理成桥状态的分步算法

基本思路：a.由应力要求确定主梁“合理预加力”b.主梁恒载弯矩“可行域”c.建立调索优化模型（综合考虑梁、塔、索、墩受力的要求）d.求解优化问题→合理成桥状态回总目录二、确定斜拉桥合理成桥状态的分步算法回总目录8

主梁的成桥恒载受力状态：

控制因素：上下缘应力控制（正常使用极限状态）:成桥恒载应力取决于：（Nd+Ny），Md回总目录11218042090.42005632350/2365420/2203881.5%18020主梁的成桥恒载回总目录11218042090.420059

上下缘应力控制条件（拉、压应力控制）（2-1）（2-2）（2-3）（2-4）上下缘应力控制条件（拉、压应力控制）（2-1）（2-2）10

得到主梁恒载弯矩条件：（2-5）（2-6）（2-7）（2-8）得到主梁恒载弯矩条件：（2-5）（2-6）（2-7）（211回总目录

得到主梁恒载弯矩可行域：（2-9）回总目录得到主梁恒载弯矩可行域：（2-9）12

合理成桥状态“目标”：a.索力分布合理

匀称—变化均匀b.主梁弯矩——“可行域”—居中或偏向c.主塔弯矩——预偏（活载因素）d.边墩、辅助墩反力回总目录合理成桥状态“目标”：回总目录13回总目录回总目录14

该方法也可用于设计检验:

a.主梁预应力

b.主梁恒载弯矩

c.不合理时可调整回总目录该方法也可用于设计检验:回总目录15

成桥状态调整

矛盾方程组，求广义解:最小二乘法—成桥索力调整量（调整张拉力增量）—成桥状态控制目标所需调整量—影响矩阵回总目录成桥状态调整矛盾方程组，求广义解:最小二乘法—16

加权最小二乘解

—对角矩阵，正定，其大小考虑：量纲受控程度回总目录加权最小二乘解—对角矩阵，正定，其大小17回总目录

岳阳洞庭湖大桥算例：回总目录岳阳洞庭湖大桥算例：18

初定成桥状态索力图回总目录初定成桥状态索力图回总目录19

初定成桥状态主梁弯矩图回总目录初定成桥状态主梁弯矩图回总目录20

主梁预加力图回总目录主梁预加力图回总目录21

调整前的主梁成桥恒载弯矩分析图回总目录调整前的主梁成桥恒载弯矩分析图回总目录22

调整后的主梁成桥恒载弯矩图回总目录调整后的主梁成桥恒载弯矩图回总目录23

成桥索力图回总目录成桥索力图回总目录24

本章主要成果：a.提出了主梁合理预加力和

主梁成桥恒载弯矩“可行域”概念b.提出了分步算法——优化成桥受力状态在多座实桥上应用，证明：

可操作性强（思路清晰）方案有可选性（权重）回总目录本章主要成果：回总目录25三、确定斜拉桥合理施工状态的正装迭代法

基本思路：

a.先假定一组（安装）张拉索力

b.按正装计算成桥

c.找出成桥状态差别

d.调整张拉索力回总目录三、确定斜拉桥合理施工状态的正装迭代法回总目录26

正装迭代法框图回总目录正装迭代法框图回总目录27——张拉索力影响矩阵——成桥状态差值（控制参数:M,T,H,R）矛盾方程组，用加权最小二乘法求解回总目录——张拉索力影响矩阵回总目录28

节段悬臂现浇混凝土主梁的立模标高确定

H立模=H成桥-fH成桥——包括成桥预拱度f——累计位移（挠度）

悬臂拼装，定位标高H1确定主梁无应力状态下的制作成形H2

H2=H成桥

-fH1=H成桥

-f+fi

f——

一次形成无重悬臂结构累计位移回总目录节段悬臂现浇混凝土主梁的立模标高确定回总目录29

前支点挂篮悬浇施工

斜拉索中间索力确定

原则：

挂篮受力：

由空挂篮悬臂状态控制

主梁受力：

均匀，应力不超限回总目录前支点挂篮悬浇施工回总目录30中挂点(C形钩)回总目录中挂点回总目录31

工程实例（一）图3-4桥型布置图(尺寸单位：m)回总目录工程实例（一）图3-4桥型布置图(尺寸单位：m)回总32

各状态计算结果回总目录各状态计算结果回总目录33

工程实例（二）:武汉江汉四桥图3-8武汉江汉四桥结构计算简图（单位:m）回总目录工程实例（二）:武汉江汉四桥图3-8武汉江汉四桥结构计34

成桥索力图回总目录成桥索力图回总目录35

主梁成桥弯矩图回总目录主梁成桥弯矩图回总目录36

本章主要成果1.提出了正装迭代法的算法,特点：

a.只需作正装计算；

b.不闭合可控；

c.可进一步调整成桥状态（合二为一）2.方法适用于悬臂现浇和悬臂拼装施工情况

提出了控制参数的确定方法悬浇:控制张拉索力中间张拉索力立模标高悬拼:主梁制作线形