[碩士]基于正裝迭代法的三塔結合梁斜拉橋計算分析

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　　[碩士]基于正裝迭代法的三塔結合梁斜拉橋計算分析　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：武漢理工大學　　學位年度：2011　　結合梁斜拉橋因其相對混凝土斜拉橋和鋼斜拉橋的跨越能力大，梁高小，外觀輕巧，用鋼量少，自重小，造價合理，施工簡便等優(yōu)點，近年來在我國的橋梁建設中得到了廣泛的應用。正在建設中的武漢二七長江大橋是主梁采用鋼結構、橋面板為混凝土結構的世界最大跨徑三塔結合梁斜拉橋，為了使大橋建成后受力合理，對三塔結合梁斜拉橋進行施工計算分析，掌握施工階段橋梁內(nèi)力特性是十分必要的。目前常用分析方法主要有倒拆法、正裝法、正裝迭代法等，其中正裝迭代法可以根據(jù)橋梁實際施工順序模擬實際施工過程，并且能避免計算結果不閉合問題。　　本文以武漢二七長江大橋為工程背景，首先系統(tǒng)地分析了結合梁斜拉橋施工過程計算分析的整體思路，并重點分析探討了結合梁斜拉橋施工過程計算的理論，然后在介紹武漢二七長江大橋主梁施工過程的基礎上，基于正裝迭代法，運用Midas/Civil軟件建立全橋空間有限元分析模型，確定合理的成橋狀態(tài)和施工狀態(tài)，得出合理成橋索力以及斜拉索的初張力，系統(tǒng)地計算分析了全橋的施工過程?！　? 具體地說，本文主要進行了以下幾個方面的工作:　　 1、在現(xiàn)有斜拉橋施工過程分析資料的基礎上，總結大跨度結合梁斜拉橋施工方法及計算分析基本理論。目前常采用的倒拆法、正裝法、倒拆一正裝迭代法、無應力狀態(tài)法等都或多或少存在這些不閉合的問題，即按這些方法計算得到的控制參數(shù)進行正裝計算所得成橋狀態(tài)與設計成橋狀態(tài)不一致。而正裝迭代法只需要進行正裝計算，且可以通過差值法將不閉合造成的影響降低到最低程度。　　 2、基于正裝迭代法，運用MIDAS/CNIL有限元分析軟件，通過建立三塔結合梁斜拉橋雙主梁空間有限元模型，分析其各施工階段及成橋階段的內(nèi)力、位移和索力，經(jīng)過與合理成橋狀態(tài)進行對比分析，最終確定各施工階段的節(jié)段標高、索力及主梁內(nèi)力。計算結果表明:合理施工索力與合理成橋索力相比，誤差均在f5%范圍內(nèi)，主梁最大拋高40.3cm,混凝土橋面板未出現(xiàn)拉應力，且最大壓應力為8.8Mpa,鋼主梁下翼緣最大壓應力為159Mpa，說明三塔結合梁斜拉橋施工受力合理，斜拉橋索力、主梁內(nèi)力和位移均滿足設計規(guī)范要求　　 3、施工過程中，由于變形、內(nèi)力不斷累積，所以，在懸臂拼裝的過程中，最大懸臂狀態(tài)為最不利狀態(tài)。在完成某一節(jié)段的施工后，后續(xù)5一10個節(jié)段的施工對該階段各個參數(shù)影響都比較大，因此，必須對后續(xù)5一10個階段的施工給予重視以保證施工過程的安全和成橋狀態(tài)符合設計要求。

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