文档介绍：武汉理工大学
博士学位论文
基于影响矩阵的大跨桥梁合理成桥状态与施工控制研究
姓名:杨俊
申请学位级别:博士
专业:道路与铁道工程
指导教师:沈成武
20080401
摘要在桥梁建设中,对桥梁施工过程进行控制是非常重要的,它是保证桥梁在本文围绕确定桥梁合理成桥状态与施工控制这一主题展开工作,以大型有限元分析计算程序为操作平台,以斜拉桥、系杆拱桥、自锚式悬索桥为研究对象,充分利用桥梁结构中部分构件内力的可调性,改变桥梁结构内力的分配,优化结构设计。在剖析基于几何线性、几何非线性影响矩阵形成的理论基础⒆凼隽饲帕航峁辜负畏窍咝缘挠跋煲蛩丶案髦旨负畏窍咝砸蛩氐拇方法。在此基础上,导入了桥梁结构调值计算的影响矩阵法,并就基于线性、点,得出了基于影响矩阵的综合方法确定斜拉桥的合理成桥索力。即采用刚性支承连续梁法,以斜拉桥主梁为相应的刚性支承连续梁产生的弯矩为控制目标,引入索力对主梁弯矩的影响矩阵,根据主梁内力平衡原理,建立主梁内力平衡方程,从而求出合理的斜拉桥成桥索力。在充分讨论现有斜拉桥施工控制方法的基础上,研究了确定斜拉索施工张拉力的影响矩阵法,同时计入了结构几何非线性影响,求解施工张拉力的迭代方法。通过分析讨论多目标优化方⑻岢隽嘶谟跋炀卣蟮淖酆细招缘醺朔ê妥远魉鞣ɡ慈范ㄏ蹈斯扒的合理成桥吊杆内力。即首先采用刚性吊杆法,将吊杆的刚度置大数,得出吊杆内力与系梁控制节点的竖向位移,从而求出吊杆内力对系梁节点竖向位移的建成后实现理想设计状态的关键,而确定桥梁合理成桥状态具有重要的工程意义。它不仅为桥梁施工控制提供最优目标,方便结构施工,缩短工期,而且能充分发挥结构特性,节约材料,降低工程造价。上,深入研究了基于影响矩阵的结构调值计算理论及其在桥梁设计与施工中的具体应用。归纳起来有以下几个方面:非线性的调值计算理论作了研究探讨。比较了目前常用的几种形成影响矩阵的方法,即修改总刚法、强迫变形法、基于结构变更定理法,给出了基于温度变化原理和基于归一化原理的影响矩阵的形成方法。⒆凼隽巳范ㄐ崩藕侠沓汕潘髁Φ母髦址椒ǎ⒈冉狭烁鞣椒ǖ挠湃法,推导了基于影响矩阵的综合方法进行斜拉桥误差调整计算。影响矩阵,然后运用自动调索法修正吊杆内力,即得到合理成桥状态下的吊杆武汉理大学博士学位论文
内力。通过对系杆拱桥吊杆张拉施工过程中吊杆内力互相影响的研究,得到了基于影响矩阵的吊杆分阶段张拉的倒拆施工控制方法,此法理论上可使吊杆在一次张拉完成后,即达到设计状态。最后,得到了基于影响矩阵的吊杆内力误⒀橹ち俗悦J叫髑攀┕た刂浦械牧ρ匦裕诙宰悦J叫髑沤峁自锚式悬索桥的吊杆内力。通过对自锚式悬索桥合理成桥状态的计算模型研桥索力,该方法能计入活载的影响。提出了基于影响矩阵的自锚式悬索桥吊杆杆张拉次数,节约施工费用。最后,推导了基于影响矩阵的自锚式悬索桥施工关键词:影响矩阵,合理成桥状态,合理施工状态,斜拉桥,差调整方法。受力特性进行分析的基础上,推导了基于最小能量原理与变形协调法综合确定究,引入了基于影响矩阵的最小弯曲能量法,确定自锚式悬索桥的合理吊杆成线性、非线性施工张拉控制原理,与传统吊杆张拉方法相比,该方法能减少吊误差控制理论,并同时考虑了线性、非线性的影响进行施工误差控制。系杆拱桥,自锚式悬索桥武汉理大学博士学位论文
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导师签名:剐塑趟:垒研究生签名:垫丝独创性声明关于论文使用授权的说明日期望够C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑本人声明,所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅:学校可以公布论文的全部内容,已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:日期可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。
第赂攀前言随着我国桥梁建设事业的飞速发展,桥梁跨径不断加大,其设计与施工控构非线性分析、线性叠加原理失效后,结构非线性调值计算及其调值优化等,由于桥梁跨径的增大,在桥梁结构总荷载中,恒载的比例也随着增大,因很多专家学者对斜拉桥的合理恒载内力状态曾进行过卓有成效的研究,提出了各种有利于斜拉桥恒载状态的优化方法。但各种方法的实用性都有一定的局和可调目标的综合方法来解决这一类问题。对于系杆拱桥、自锚式悬索桥等各大跨径桥梁结构的恒载状态,都要通过一定的施