铁路钢桁梁斜拉桥索力优化研究

论文摘要

钢桁梁斜拉桥在现今的铁路桥梁建设中运用的越来越多。近年来由于高强钢材和新型拉索的飞跃发展,使得桥梁跨径得到很大的发展。结合新建的长江某桥（81m+135m+432m+135m+81m）的索力计算,主要探讨了以下几个问题：（1）首先,介绍了常用的索力优化的方法。分别利用弯曲能量最小法、刚性支撑连续梁法、影响矩阵法等进行成桥索力的计算优化,分析并对比了三种方法的优缺点。初步总结了斜拉索成桥阶段调索的计算流程：以其他方法为基础进行影响矩阵法的目标参数选择,计算出最终的成桥阶段索力。（2）其次,对斜拉桥施工阶段的分析方法进行了介绍,分别利用了影响矩阵正装分析法与未闭合配合力法进行初拉力的求解,并对这两种方法进行对比总结。未闭合配合力法由于采用多次拟合的结果,考虑了分阶段过程中各个阶段中所产生的变形量,所以可以很好的考虑施工阶段的残余影响。（3）讨论了斜拉桥中压重与活载的影响。发现压重对于控制线形并没有太大的影响,而对于支座的压力储备,压重有很大的影响。并且无法仅仅利用尾索与辅助墩处的拉索变化来减小压重。通过计算了活载的影响,得出了大桥的活载内力状态,并且分析了斜拉索型号的选择对于桥梁内力、活载加载的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 国内外斜拉桥的发展状况
• 1.1.2 钢桁斜拉桥发展状况介绍
• 1.1.3 铁路钢桁斜拉桥的受力特点
• 1.2 索力优化方法概述
• 1.2.1 索力优化的意义
• 1.2.2 索力优化的概念
• 1.2.3 常用索力优化方法介绍
• 1.3 问题的提出
• 第二章 实际参照工程概况
• 2.1 工程背景
• 2.2 桥梁结构形式
• 2.2.1 总体布置
• 2.2.2 主梁
• 2.2.3 辅助墩
• 2.2.4 主塔
• 2.2.5 斜拉索
• 第三章 计算模型的建立
• 3.1 建立模型的方法
• 3.2 单元选取
• 3.3 边界条件
• 3.4 材料
• 3.5 模型建立
• 第四章 索力优化调整
• 4.1 弯曲能量最小法优化调整
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 建立模型
• 4.1.3 修正初次计算结果
• 4.1.4 小结
• 4.2 刚性支撑连续梁法优化调整
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 初次计算
• 4.2.3 修正初次计算结果
• 4.2.4 小结
• 4.3 影响矩阵法优化调整
• 4.3.1 设置优化目标
• 4.3.2 模型计算
• 4.3.3 验证计算结果
• 4.3.4 小结
• 4.4 优化方法对比
• 4.5 钢桁斜拉桥尾部压重分析
• 4.5.1 概述
• 4.5.2 压重与索力影响
• 4.5.3 小结
• 4.6 本章小结
• 第五章 施工阶段分析
• 5.1 概述
• 5.2 施工阶段分析方法简介
• 5.2.1 正装迭代法
• 5.2.2 倒拆法
• 5.2.3 影响矩阵正装分析法
• 5.3 实际工程概况
• 5.3.1 施工阶段划分
• 5.4 采用影响矩阵正装分析法
• 5.4.1 概述
• 5.4.2 初次计算
• 5.4.3 计算结果
• 5.4.4 小结
• 5.5 未闭合配合力法分析
• 5.5.1 概述
• 5.5.2 计算过程
• 5.5.3 计算结果
• 5.6 本章小结
• 第六章 活载挠度分析
• 6.1 概述
• 6.2 计算结果
• 6.2.1 应力
• 6.2.2 线形
• 6.3 斜拉索型号选取
• 6.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献