大跨度混合梁斜拉桥几何控制计算方法

论文摘要

斜拉桥建设在我国的快速发展,为桥梁施工控制理论和技术的进步创造了良好的条件。对于大跨度和超大跨度斜拉桥,为了保证建设质量和施工安全,施工全过程自适应几何控制法应运而生。该方法在控制理念和控制方法上均取得了重大进步,实践中也得到了成功的应用。该论文以鄂东长江公路大桥为工程背景,探讨了几何控制法在大跨度混合梁斜拉桥中的应用。其主要工作内容如下：(1)阐述混合梁斜拉桥的建设现状以及斜拉桥施工控制方法的发展；并着重介绍了几何控制法的控制理念及控制方法；(2)基于几何控制法的控制理念,讨论了斜拉桥关键构件(斜拉索、主梁、主塔)的无应力状态量计算方法；(3)基于几何控制法的理论基础,结合混合梁斜拉桥钢主梁和混凝土主梁施工方法不同的工程实际,讨论了钢主梁和混凝土主梁无应力线形、实际安装位置的计算方法；分析了大跨度混合梁斜拉桥各构件无应力状态量的计算方法,包括混凝土主梁和中跨钢主梁的制造线形、斜拉索的无应力长度、墩身长度、锚点安装坐标等；(4)以鄂东长江公路大桥为背景,分析了几何非线性和混凝土主梁的收缩徐变对结构无应力状态量及其对成桥线形的影响；分析了施工过程中几何非线性对结构内力、变形的影响以及混凝土收缩徐变对结构成桥状态的影响；最后探讨了大跨混合梁斜拉桥施工过程中几何非线性的特点。以期为混合梁斜拉桥全过程施工控制提供有益的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 混合梁斜拉桥概述
• 1.1.1 混合梁斜拉桥的特点
• 1.1.2 混合梁斜拉桥的发展
• 1.2 斜拉桥施工控制方法
• 1.2.1 开环控制
• 1.2.2 闭环反馈控制
• 1.2.3 自适应控制
• 1.3 几何控制法
• 1.4 问题的提出
• 1.5 本文的工程背景
• 1.6 本文研究的主要内容
• 第2章 几何控制法的理论基础与基本原理
• 2.1 几何控制法的理论基础
• 2.2 斜拉索的无应力索长
• 2.2.1 Ernst等效弹性模量理论
• 2.2.2 精确悬链线理论
• 2.2.3 两种计算理论的比较
• 2.3 梁、塔单元的无应力构形
• 2.4 本章小结
• 第3章 无应力状态量计算
• 3.1 基本概念
• 3.2 满堂支架法施工时制造与安装线形的计算
• 3.3 悬臂施工时制造与安装线形的计算
• 3.3.1 制造线形与安装线形
• 3.3.2 制造线形与安装线形的计算
• 3.4 大跨度斜拉桥安装线形迭代
• 3.4.1 安装线形迭代
• 3.4.2 零初始位移法与切线初始位移法的比较
• 3.5 大跨度混合梁斜拉桥无应力状态量
• 3.5.1 预应力混凝土箱梁
• 3.5.2 钢箱梁制造线形
• 3.5.3 钢箱梁安装线形
• 3.5.4 锚点安装坐标
• 3.5.5 墩的预伸长
• 3.5.6 斜拉索的无应力长度
• 3.6 本章小结
• 第4章 非线性影响分析
• 4.1 斜拉桥几何非线性基本理论
• 4.2 几何非线性对制造线形等的影响
• 4.2.1 非线性影响定义
• 4.2.2 钢箱梁制造无应力线形
• 4.2.3 混凝土箱梁安装线形
• 4.2.4 无应力索长
• 4.2.5 中跨钢箱梁安装线形
• 4.2.6 成桥线形
• 4.3 几何非线性对结构内力、位移的影响
• 4.3.1 斜拉索垂度效应分析
• 4.3.2 结构位移分析
• 4.3.3 结构内力分析
• 4.3.4 成桥阶段应力分析
• 4.4 混凝土收缩徐变影响
• 4.4.1 制造线形等的影响分析
• 4.4.2 成桥内力分析
• 4.5 混合梁斜拉桥几何非线性的特点
• 4.6 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献