[硕士]混凝土斜拉桥索力优化研究

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内容简介

　　[硕士]混凝土斜拉桥索力优化研究　　学科专业：建筑与土木工程　　授予学位： 硕士 　　学位授予单位：西南交通大学　　学位年度：2011　　 斜拉桥是高次超静定结构，斜拉索使主梁类似多点弹性支承的连续梁，可以通过索力的调整来优化结构的受力状态。随着设计理念和施工技术的革新，斜拉桥的跨径越来越大，索力对结构内力分布的影响越来越显著，索力合理与否已成为斜拉桥设计和施工的关键问题。　　 本文以某公路斜拉桥为背景，以有限元分析软件为平台，围绕斜拉桥索力优化做了如下工作:　　 1.概括国内外斜拉桥的发展概况、结构分析理论;　　 2.总结目前计算合理索力的理论和方法，比较分析各种方法的优劣;　　 3.以弯曲应变能和拉压应变能之和最小为目标函数，利用Midas/Civil提供的“未知荷载系数法”计算优化初张拉索力;基于有约束的影响矩阵法用Matlab优化工具箱对初张拉索力进行优化计算，根据主梁合理弯矩域对计算结果进行局部调整，得到了合理的成桥索力:　　 4.确定了采用前支点挂篮悬浇施工斜拉桥的施工索力。根据挂篮受力要求，确定施工阶段中间索力的范围，取中间索力上下限的平均值代入模型进行正装分析，考虑主梁受力情况调整中间索力，得到合理的施工索力。　　 本文计算结果表明:成桥阶段和施工阶段结构受力合理，梁体应力满足规范要求，能保证运营和施工阶段结构的安全和稳定性。因此，采用本文的方法计算该斜拉桥成桥索力和施工索力合理可行。

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