[硕士]自锚式悬索桥吊索张拉过程优化分析

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内容简介

　　[硕士]自锚式悬索桥吊索张拉过程优化分析　　学科专业：桥梁与隧道工程　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：长安大学　　学位年度：2009　　 近十年来，我国的自锚式悬索桥处于一个快速发展和繁荣的阶段，因其结构造型美观、地形地质适应性强以及较好的经济性能，使得其得到迅速应用和推广。通过吊索张拉实现主梁自重从支架向缆索体系转换是自锚式悬索桥施工过程的关键环节，如何用尽量少的反复张拉次数使全桥的吊索拉力达到设计状态是吊索张拉过程中需要研究的一个问题，吊索张拉成为自锚式悬索桥施工的重点和难点。针对自锚式悬索桥施工中体系转换的关键问题—张拉吊索使主梁脱离支架的复杂非线性过程，考虑结构承载能力和张拉设备能力等约束条件，对自锚式悬索桥的吊索张拉过程进行分析。　　 结合国内某混凝土自锚式悬索桥，从其构造和受力特点出发，结合非线性因素的影响，引用空间解析数值方法，按照构件无应力长度不变原则对自锚式悬索桥施工过程的控制因素(主缆线形以及主缆和吊索的无应力下料长度)进行计算，并利用有限元软件验证了数值算法的可靠性，从而确定了国内某混凝土自锚式悬索桥的合理成桥状态，为研究吊索张拉过程提供了必要的基础。　　 深刻了解吊索张拉过程中主缆位移以及吊索力的变化规律对施工控制具有重要意义。通过有限元建模分析的方法进行对比分析，揭示主缆位移的变化规律:张拉点位移对已张拉点位移具有“弱相干性”;吊索力的变化规律是:吊索力之间具有“强相干性”，强相干性包括“相邻卸载性”和“非相邻累加性”两个组成部分。　　 在综合比较国内外自锚式悬索桥的吊索张拉施工方法的基础上，运用有限元软件对国内某自锚式悬索桥的吊索张拉施工进行计算分析，提出确定吊索张拉方案的方法，并利用此方法分别得到最多利用4台千斤顶和最多利用8台千斤顶的张拉方案，并将得到的方案与设计方提出的原始张拉方案进行对比分析，验证了本文提出的方案的合理性。多数文献提出的多轮次反复张拉方法相比较，本文提出的吊索张拉方案中绝大多数吊索只需张拉一次，从而有效地减小了反复张拉次数，提高吊索张拉效率。

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