学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于正装迭代法的独塔混凝土斜拉桥索力确定及优化

作　者: 赵杰
导　师: 冯仲仁；刘扬
学　校: 武汉理工大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 斜拉桥 正装迭代法 索力优化
分类号: U448.27
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 79次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


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索力进行了探讨,概述了确定斜拉桥合理设计索力的思路,对本课题进行更深入的研究。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-17
  1.1 概述  9-12
    1.1.1 斜拉桥的发展  9-10
    1.1.2 独塔斜拉的桥发展概述  10-11
    1.1.3 斜拉桥的发展趋势  11-12
  1.2 斜拉桥的使用现状  12
  1.3 论文的意义及目的  12-13
  1.4 工程背景及本文主要研究内容  13-17
    1.4.1 工程背景  13-15
    1.4.2 主要研究内容  15-17
第2章 斜拉桥结构理论分析  17-22
  2.1 斜拉桥的基本体系  17
  2.2 斜拉桥结构特点  17-18
    2.2.1 主粱  17
    2.2.2 拉索  17-18
    2.2.3 索塔  18
  2.3 斜拉桥结构的整体受力分析  18-19
    2.3.1 斜拉桥的静力分析  18
    2.3.2 斜拉桥的动力特性分析  18
    2.3.3 斜拉桥的空间稳定性分析  18-19
  2.4 斜拉桥结构分析及索力优化理论  19-22
    2.4.1 建立斜拉桥模型  19
    2.4.2 斜拉桥几何非线性问题分析  19-21
    2.4.3 索力优化理论  21-22
第3章 斜拉桥索力优化及索力确定  22-33
  3.1 索力优化的概念  22
  3.2 斜拉桥合理成桥状态的确定原则与影响因素  22-25
    3.2.1 确定原则  22
    3.2.2 影响因素  22-25
      3.2.2.1 结构几何非线性影响  22-23
      3.2.2.2 混凝土收缩徐变的影响  23
      3.2.2.3 温度变化的影响  23-25
  3.3 斜拉桥索力优化方法概述  25-33
    3.3.1 刚性支撑连续梁法  25-26
    3.3.2 倒拆和正装法  26
    3.3.3 弯曲应变能最小法  26-28
    3.3.4 影响矩阵法  28-30
    3.3.5 内力平衡法  30-31
    3.3.6 零位移法  31-33
第4章 工程实例计算  33-64
  4.1 工程概况  33-35
  4.2 合理施工状态的确定及计算方法  35
  4.3 施工阶段合理索力优化方法  35-39
    4.3.1 无应力状态法  35-36
    4.3.2 正装迭代法  36-38
    4.3.3 倒拆法  38
    4.3.4 正装—倒拆迭代法  38-39
  4.4 建立泗阳大桥全桥有限元仿真模型  39-48
    4.4.1 主梁的模拟  39-40
    4.4.2 拉索的模拟  40-41
    4.4.3 预应力筋的模拟  41-42
    4.4.4 索塔的模拟  42-43
    4.4.5 施工荷载形式模拟  43
    4.4.6 混凝土的收缩和徐变  43-44
    4.4.7 泗阳大桥全桥模型参数  44-46
    4.4.8 泗阳大桥全桥模拟  46-48
  4.5 施工索力调整  48-52
    4.5.1 施工中斜拉索张拉次数理论概述  48-49
    4.5.2 一次张拉法  49-50
    4.5.3 多次张拉法  50
    4.5.4 中间索力  50-52
  4.6 泗阳大桥施工过程描述  52-58
  4.7 泗阳大桥斜拉索张拉力计算  58-59
  4.8 结果分析  59-64
第5章 结论和展望  64-65
  5.1 结论  64
  5.2 展望  64-65
参考文献  65-68
致谢  68-69
附录 攻读学位期问参与的导师项目  69

相似论文

  1. 斜拉桥大体积混凝土构件水化热温度效应研究,U441.5
  2. 大跨斜拉桥施工安全风险评价,U445.1
  3. 钢管混凝土拱桥吊杆更换优化设计,U448.22
  4. 预应力混凝土斜拉桥换索技术研究,U448.27
  5. 六冲河斜拉桥总体性能与主梁、索塔局部性能分析,U448.27
  6. PC斜拉桥斜拉索面积、索力及预应力筋综合优化,U448.27
  7. 宽幅矮塔斜拉桥结构参数分析及宽幅箱梁剪力滞效应研究,U448.27
  8. 矮塔斜拉桥地震响应分析及减隔震研究,U442.55
  9. 北江桥成桥状态和施工过程的受力性能分析,U448.27
  10. 洋浦大桥受力特性分析,U441
  11. 大跨径斜拉桥合理状态确定与性能研究,U448.27
  12. 高速公路矮塔斜拉桥结构性能与试验研究,U448.27
  13. 山区曲线部分斜拉桥结构体系与结构性能研究,U448.27
  14. 斜拉桥整体与细部受力性能研究,U448.27
  15. 大跨径双斜塔无背索斜拉桥设计及施工控制,U448.27
  16. 矮塔斜拉桥合理设计状态及动力特性研究,U448.27
  17. 超大跨CFRP拉索斜拉桥力学性能分析,U448.27
  18. 多塔下拉索斜拉桥的静力实验与行波效应分析,U441
  19. 基于反应谱的斜拉桥动力特性及地震响应的有限元分析,U441.3
  20. 斜拉桥结构体系的抗震性能分析及优化,U442.55
  21. 上海长江大桥地震响应与抗震分析,U441.3

中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 桥涵工程 > 各种桥梁 > 桥梁：按结构分 > 斜拉桥
© 2012 www.xueweilunwen.com