文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
自锚式悬索桥设计与施工控制中相关问题的分析
姓名:彭世恩
申请学位级别:硕士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:沈锐利
20060301
摘要第确定主要设计参数;用最小二乘法对试验实测数据进行试验参数识别和调西南交通大学硕士研究生学位论文由于自锚式悬索桥有许多优点,此桥型越来越受到人们的青睐。但是由于其施工工序与一般悬索桥有差异,所以其设计和旌工控制与常规悬索桥不同,有许多新的东西值得研究。本文对自锚式悬索桥成桥合理吊索力的确定、施工过程中参数识别与修正以及各项参数误差对结构成桥状态线形与内力的影响进行分析研究。自锚式悬索桥理想状态的成桥吊索力,可借用斜拉桥中常用的几种索力优化方法进行研究。本文主要探讨了刚性支承连续粱法、最小弯曲能量原理法和内力平衡法三种索力优化方法在自锚式悬索桥合理吊索力确定中的应用,根据三种吊索力优化计算方法编制了计算程序,同时采用三种常用的自锚式悬索桥桥型为算例进行合理索力优化分析,并将优化结果代入治鱿低常云浣蟹窍咝缘分析计算,证明优化结果合理和可行。根据研究结果推荐在自锚式悬索桥中合理吊索力的确定中可采用内力平衡法。自锚式悬索桥的参数识别和修正在施工控制中占据重要地位,本文介绍了最小二乘法基本原理及其在桥梁施工控制中的应用。以广东佛山平胜大桥试验模型为算例,采用薪峁辜扑悴⒆霾问拿舾行苑治觯楚,把得到的最终调整结果代入计算模型中做计算分析,从而得到平胜大桥模型试验的主要参数的实际值大小。设计参数误差对自锚式悬索桥的成桥状态产生比较大的影响。文中以平胜大桥为算例,分析了主缆弹性模量、张拉过程中的吊索力、加劲梁重量和加劲梁惯性矩等参数有误差时引起的自锚式悬索桥成桥状态的改变,通过此项分析,得到各参数误差对结构成桥状态线形与内力的影响程度,从而提出各参数误差应控制的范围。关键词:自锚悬索桥;施工控制;参数识别;最小二乘法;参数误差
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第赂攀引言悬索桥通常用于特大跨径桥梁,其主要承重构件一一主缆一般都锚固接锚固在加劲梁上,由加劲梁来承担主缆水平分力。从而取消锚碇。优点截面尺寸、自重分布和材料特性有关,在悬索桥中由于采用多根吊索作为力与变形又存在非线性因素,在保证线形与内力方面,对主梁一般要求保在锚碇上,锚碇成为一般悬索桥的重要组成部分。而自锚式悬索桥主缆直是不需修建大体积的锚碇,这给不适宜建造锚碇的地方修建悬索桥提供了一种解决方案。比如对于两岸地基承载力较差,特别是软土桥位的地方以及城市的跨河桥梁因为影响景观要求而无法布置庞大主缆锚碇处。自锚式悬索桥的跨径布置比较灵活,可紧密地结合地形,既可做成一般的双塔三跨悬索桥,也可做成单塔双跨悬索桥以及单塔单跨悬索桥。但是自锚式悬索桥的缺点是施工比较复杂,一般须先架设加劲梁,然后再架设主缆。这种与一般悬索桥相反的施工顺序,以及加劲梁承受较大轴向力的受力特性使这种桥型只局限于中小跨径桥梁。自锚式悬索桥施工控制必须有明确的目标,即预期的成桥索力和线形。一般成桥线形是指设计标高。而成桥索力则关系到成桥结构在恒载作用下内力的合理性和活载作用下受力的安全性。合理的索力与整个结构的主梁的支承体系,从而既可以提高结构的跨越能力,又可以大大减小主梁弯矩和降低梁高,达到节省材料的效果,所以对其吊索力的确定显得尤为重要。自锚式悬索桥施工时主梁和主缆须按设计线形安装,以期最终结构的内力和线形符合设计要求。但是结构的参数误差总是存在的,而主缆的受证受力,因此吊索力的控制是自锚式悬索桥旋工控制的关键,各阶段的吊索力是主要的控制因素。在桥梁施工控制过程中,参数误差是引起施工误差的主要因素之一,因此在施工过程中应该对设计参数变化进行估计和调整,然后利用估计参数于施工控制计算。桥梁结构的设计参数主要是指能引起结构状态诹拖咝变化的
⒄垢趴西南交通大学硕士研究生学位论文能安装,施工方式和施工控制都比较复杂,因此发展缓慢。近几年由于施工控制技术的进步,加上人们对悬索桥这种桥型结构的喜爱,自锚式悬索第要素。在自锚式悬索桥的施工控制中必须对结构的设计参数进行识别和修正。参数估计的方法很多,常用的估计准则有:最小方差准则、极大似然准则、线性最小方差准则以及最小二乘法准则等。由于最小方差准则,极大似然准则均要求被估计参数凸鄄庵祕的联合分布密度函数,而在一般桥梁工程施工控制中很难满足这个条件,故常采用传统的最小二乘法准则来进行参数估计。自锚式悬索桥在国外出现较早,但由于结构的旌工顺序是先梁后缆,需要在支架上修建主