斜拉拱式協(xié)作體系橋梁合理成橋索力與施工控制研究.pdf

1、近年來，隨著社會的進(jìn)步、國家經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及人們對橋梁跨徑和美學(xué)的追求，越來越多構(gòu)造獨(dú)特、新穎的橋梁作品應(yīng)運(yùn)而生。斜拉拱式協(xié)作體系橋梁為本世紀(jì)初誕生的一種新型協(xié)作體系橋梁，目前國內(nèi)外關(guān)于該類橋梁的相關(guān)研究較少，而該橋型又有其獨(dú)特的優(yōu)勢，因此有必要對其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、合理成橋索力和施工控制等展開系統(tǒng)的研究。本文以大連市在建的一座斜拉拱式協(xié)作體系橋梁為工程背景，對其靜力特點(diǎn)進(jìn)行分析，基于其受力特點(diǎn)提出考慮權(quán)重確定合理成橋索力的綜合算法，并以確定

2、的合理成橋狀態(tài)為目標(biāo)，采用自適應(yīng)控制方法對該橋進(jìn)行施工控制。主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)根據(jù)研究的工程背景，對相同跨徑的斜拉橋、拱橋和協(xié)作體系橋的剛度和內(nèi)力進(jìn)行分析，得出協(xié)作體系橋的受力特點(diǎn)更趨向于拱橋，但是其又存在斜拉橋的梁-柱效應(yīng)。協(xié)作體系橋主梁軸向壓應(yīng)力相比拱橋儲備更大，可以減小預(yù)應(yīng)力鋼束;協(xié)作體系橋相比拱橋，跨徑可以做得更大。協(xié)作體系橋相比斜拉橋可減小其梁-柱效應(yīng)、索塔受力更小。
　　(2)在活荷載作用下，研究斜拉

3、拱式協(xié)作體系橋梁的主梁剛度、拱肋剛度、吊桿剛度和斜拉索剛度參數(shù)的變化對結(jié)構(gòu)受力性能的影響程度。研究表明，通過增加拱肋和吊桿的剛度可以明顯減小主梁和塔根彎矩、主梁和塔頂位移。
　　(3)介紹了斜拉橋和拱橋合理成橋狀態(tài)傳統(tǒng)相關(guān)分析理論與方法，結(jié)合協(xié)作體系橋梁的受力特點(diǎn)，在傳統(tǒng)方法的基礎(chǔ)上提出考慮權(quán)重確定協(xié)作體系橋合理成橋索力的綜合算法，并以算例驗(yàn)證了該方法的可行性。
　　(4)由于斜拉拱式協(xié)作體系橋的參數(shù)對成橋狀態(tài)的影響目前研究

4、很少，本文就主梁自重、斜拉索張拉力、吊桿張拉力和環(huán)境溫度的參數(shù)變化對成橋時結(jié)構(gòu)內(nèi)力和線形的影響進(jìn)行分析，得出環(huán)境溫度對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移影響最為明顯，其次是斜拉索張拉力和主梁自重誤差,吊桿張拉力誤差相對影響較小。采用最小二乘法對翔鳳河橋進(jìn)行參數(shù)識別。
　　(5)以上述方法確定的合理成橋狀態(tài)為目標(biāo)，結(jié)合施工過程及特點(diǎn)，建立橋梁施工控制有限元模型，依據(jù)模型分析結(jié)果，確定合理有效的施工監(jiān)測方案。用自適應(yīng)控制方法對翔鳳河橋進(jìn)行施工控制，最終，