【博士】預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋施工控制研究【2002】

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　　學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：浙江大學(xué)　　學(xué)位年度： 2002年　　本文用平面桿系理論和空間虛擬層合單元法，在對預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋(杭州市文暉路橋)整橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，用正裝迭代法對該斜拉橋進(jìn)行分階段施工仿真分析：又通過建立有約束的非線性優(yōu)化模型，對預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋的施工控制參數(shù)(初始張拉索力和立模標(biāo)高)及成橋狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而建立預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋施工控制系統(tǒng)?！　≡谟?jì)算分析中，根據(jù)斜拉橋的實(shí)際設(shè)計(jì)尺寸，建立適合于斜拉橋仿真分析和施工控制的平面與空間計(jì)算模型。所建模型能夠準(zhǔn)確描述斜拉橋各施工階段的結(jié)構(gòu)形式、工況荷載、邊界約束條件，加入實(shí)際的計(jì)算參數(shù)，能準(zhǔn)確的計(jì)算各施工階段的內(nèi)力和變形。而本文空間分析所采用的虛擬層合單元，既能反映結(jié)構(gòu)形狀和受力特性，又能簡化結(jié)構(gòu)單元?jiǎng)澐趾蜏p少計(jì)算量；此類單元考慮了各個(gè)方向的剪切效應(yīng)，可以準(zhǔn)確地分析結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)、翹曲的影響，在單元網(wǎng)格比較粗放的情況下，對斜拉橋結(jié)構(gòu)分析具有足夠的精度；虛擬層合單元法實(shí)現(xiàn)了真正意義上的斜拉橋整體結(jié)構(gòu)空間分析?！　〗⒂屑s束的非線性優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，對斜拉橋成橋及分階段施工狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，是斜拉橋施工控制中的關(guān)鍵問題。本文在對杭州市文暉路斜拉橋進(jìn)行正裝迭代計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過建立斜拉橋施工初始索力和主梁(或塔)內(nèi)力關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，以成橋時(shí)主粱內(nèi)力為控制目標(biāo)，以各施工階段的塔梁受力及塔粱變形為約束條件，采用有限元方法優(yōu)化出斜拉橋施工各階段索力和成橋恒載時(shí)的最終索力可使斜拉橋在旌工過程中及成橋后處于合理的應(yīng)力狀態(tài)，并保證成橋線形合理。　　拉索索力影響靈敏度矩陣的引入，使得整個(gè)優(yōu)化過程更加明晰，可以降低優(yōu)化計(jì)算工作量、提高計(jì)算速度。在試驗(yàn)和分析的基礎(chǔ)上，把對斜拉橋的優(yōu)化計(jì)算結(jié)果引入施工控制．可以建立合理、實(shí)用的施工控制體系，確保斜拉橋安全、順利的工程建設(shè)?！　?

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