异型钢斜拉桥恒载合理索力探讨

论文摘要

斜拉桥合理成桥状态的确定是斜拉桥设计的关键问题,多年来一直是国内外桥梁学者最为关注的课题之一,不断有新的观念、方法、理论涌现,并在工程实践中运用、检验和改进。本文首先回顾了斜拉桥的发展历史,简述了斜拉桥的分析理论,引出了斜拉桥索力优化的概念,并列举了目前常见的确定恒载索力的方法。接着,对各种方法分类充分展开论述,仔细分析了各方法的适用条件,对比得出了其优越性和不足。然后,依托某实际桥梁工程,利用有限元技术建模,根据索力优化理论来确定其合理成桥索力,指出了各种一般方法在应用到异型钢斜拉桥时遇到的问题,并进行了小结。进而,分析探讨了各调索理论在异型钢斜拉桥实践中存在的不足。并且,针对异型钢斜拉桥的设计和分析,作者提出了以造价为优化目标,基于最小弯曲能量法和应力平衡法,以应力、线形为约束条件,嵌入板壳单元的混合有限元方法来考虑其局部应力和薄壁屈曲的更加精确明晰的两层次索力优化方法,指出了该方法的难点和所必须的技术条件。最后对本文所做的计算应用和研究探讨做了归纳总结,并指明了需进一步研究的内容。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 斜拉桥的发展概况
• 1.2 斜拉桥的结构特点
• 1.3 斜拉桥的分析理论
• 1.4 本课题的研究现状
• 1.5 本文主要研究内容
• 第二章 确定斜拉桥合理状态理论的比较
• 2.1 引言
• 2.2 确定合理成桥状态方法的分类
• 2.3 确定合理成桥状态方法的比较
• 2.3.1 指定状态法
• 2.3.2 能量法——无约束优化法
• 2.3.3 有约束优化法
• 2.4 概率确定方法
• 2.5 小结
• 第三章 调索理论在泰达大街人行天桥成桥状态的应用
• 3.1 工程概况
• 3.2 主体结构参数
• 3.2.1 材料参数
• 3.2.2 几何参数
• 3.3 单元选用及其性质
• 3.3.1 钢塔、纵横梁的模拟
• 3.3.2 拉索的模拟
• 3.4 边界条件的模拟
• 3.5 刚性连接
• 3.6 全桥有限元模型
• 3.7 成桥索力的确定
• 3.7.1 刚性支承连续梁法
• 3.7.2 零初索力法
• 3.7.3 最小弯曲能量法
• 3.7.4 影响矩阵法
• 3.8 小结
• 第四章 异型钢斜拉桥调索理论的探讨
• 4.1 异型钢斜拉桥受力特点
• 4.2 各调索理论在异型钢斜拉桥实践中存在的不足
• 4.3 对异型钢斜拉桥恒载合理索力问题的思考
• 4.3.1 异型钢斜拉桥恒载合理索力优化的新思路
• 4.3.2 难点和所需技术条件
• 第五章 结论及进一步研究的内容
• 5.1 结论
• 5.2 进一步研究的内容
• 参考文献
• 致谢