自锚式悬索—斜拉组合结构体系桥梁索力优化方法研究

论文摘要

本文以实桥为工程依托,基于缆索体系桥梁现有的索力优化方法,对自锚式悬索—斜拉组合结构体系桥梁的索力优化方法进行了研究。主要研究内容如下:(1)根据现有的研究成果和国内外相关文献,介绍了确定缆索体系桥梁合理成桥状态和合理施工状态的索力优化方法,并对优化方法的利弊进行了简要评述。(2)在缆索体系桥梁索力优化方法的基础上,总结了确定自锚式悬索—斜拉组合结构体系桥梁合理成桥状态和合理施工状态的索力优化方法:以索力分布均匀、主梁和主塔弯矩为控制目标,建立索力优化模型,对结构的合理成桥状态进行索力优化;采用正装迭代法对结构的合理施工状态进行索力优化。(3)基于自锚式悬索—斜拉组合结构体系桥梁的索力优化方法,采用MIDAS/Civil通用有限元计算程序,建立实桥模型,研究了实桥的合理成桥状态和合理施工状态的索力优化问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 缆索体系桥梁概况
• 1.2 缆索体系桥梁索力优化的研究现状
• 1.2.1 斜拉桥索力优化
• 1.2.2 悬索桥索力优化
• 1.2.3 不同阶段索力优化思路和方法
• 1.3 问题的提出
• 1.4 本文主要研究方法和研究内容
• 1.4.1 研究方法
• 1.4.2 研究内容
• 第二章 缆索体系桥梁索力优化的基本理论与方法
• 2.1 最优化计算的数学模型
• 2.1.1 结构最优化的基本概念
• 2.1.2 优化问题的分类
• 2.1.3 优化问题的求解方法
• 2.2 斜拉桥索力优化方法
• 2.2.1 斜拉桥索力优化的基本概念
• 2.2.2 确定斜拉桥合理成桥状态的方法
• 2.2.3 斜拉桥施工索力优化方法
• 2.3 悬索桥索力优化方法
• 2.3.1 自锚式悬索桥的吊索力优化计算模型
• 2.3.2 自锚式悬索桥索力优化方法
• 2.4 本章小结
• 第三章 自锚式悬索－斜拉组合体系桥梁索力优化方法
• 3.1 索力优化计算模型和特点
• 3.1.1 索力优化计算模型
• 3.1.2 索力优化的特点
• 3.2 合理成桥状态的确定
• 3.2.1 衡量“合理”的标准
• 3.2.2 确定合理成桥状态的步骤
• 3.2.3 主梁合理恒载弯矩域的计算
• 3.3 成桥状态索力优化模型
• 3.3.1 弯曲能量最小法
• 3.3.2 成桥索力模型
• 3.4 合理施工状态的确定
• 3.4.1 施工索力优化的方法
• 3.4.2 迭代收敛准则
• 3.5 本章小结
• 第四章 实桥应用及结果分析
• 4.1 工程背景
• 4.1.1 工程概况
• 4.1.2 本桥的主要构造
• 4.2 有限元分析模型
• 4.3 索张拉方案的确定
• 4.3.1 张拉存在的问题
• 4.3.2 张拉方案
• 4.4 龙城大桥合理成桥状态
• 4.4.1 索力优化的特点
• 4.4.2 合理成桥状态的确定
• 4.5 龙城大桥合理施工状态
• 4.5.1 索初张力的确定原则
• 4.5.2 索初张力的求解
• 4.6 典型工况下主缆控制点位移和索力
• 4.6.1 张拉第一批吊索
• 4.6.2 张拉第二批吊索
• 4.6.3 张拉第三批吊索
• 4.6.4 张拉第四批吊索
• 4.6.5 主梁落架
• 4.6.6 二期铺装
• 4.7 本章小结
• 结论与建议
• 1 结论
• 2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢