[硕士]悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥最优扣索索力计算

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内容简介

　　[硕士]悬臂浇筑钢筋混凝土拱桥最优扣索索力计算　　学科专业：桥梁与隧道工程　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：西南交通大学　　学位年度：2008　　 目前，我国大跨度钢筋混凝土拱桥采用的施工方法主要有体外支架法、缆索吊装法、悬臂拼装法、转体法和劲性骨架法。悬臂浇筑施工拱桥非常适用于缺乏预制条件的场地，诸如陡峭的峡谷和湍急的河流等十分险峻的场地条件，并且具有减少施工费用、缩短工期、易于控制施工变形、结构整体性好以及减小对环境的破坏等优点，在我国具有很大的发展前景。悬臂浇筑施工拱桥在我国尚无先例，近年在国外得到了迅速发展。在拱桥斜拉扣挂施工中，扣索力直接影响结构施工、成桥内力与线形。因此，在悬臂浇筑拱桥施工控制中，以施工内力安全与理想成桥为目标，对扣索力精确计算方法的研究，是有必要的。　　 本文在广泛收集国内外己有研究资料的基础上，探讨了悬臂浇筑施工方法的特点，总结和比较了目前常用的合理扣索力计算方法;提出了一种基于优化理论的确定合理扣索力的计算方法，通过设置目标函数，约束状态变量与设计变量，对扣索力进行自动优化迭代计算。　　 以白沙沟1号桥为工程背景，利用平面有限元法和前进分析法，通过ANSYS优化功能对扣索力进行两阶段优化:悬浇阶段以降低拱圈整体拉应力水平为目标的施工扣索力优化和最大悬臂状态以合理成桥状态为目标的索力调整优化。优化结果表明:悬臂浇筑阶段结构内力与索力均满足施工安全的要求，截面拉应力水平显著降低;合龙前的最大悬臂阶段调索优化则使得成桥后结构逼近拱桥最佳受力状态。

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