斜拉橋合理成橋狀態(tài)的確定課件

目次

一、引論

二、確定斜拉橋合理成橋狀態(tài)的分步算法

三、

確定斜拉橋合理施工狀態(tài)的正裝迭代法目次一、引論二、確定斜拉橋合理成橋11.1

問題的提出

斜拉橋的受力特點(diǎn)：

a.組合體系；b.索力可調(diào)；c.梁塔內(nèi)力、應(yīng)力受索力影響很大；

第一章引論一、引論回總目錄1.1問題的提出第一章引論一、引論回總2一、引論

斜拉橋的施工特點(diǎn)懸臂法施工：懸澆、懸拼逐個(gè)梁段施工，向前推進(jìn)，體系不斷變化1)2)3)4)一、引論斜拉橋的施工特點(diǎn)懸臂法施工：懸澆、懸拼1)3一、引論中掛點(diǎn)(C形鉤)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)梁段工序（懸澆）1.空掛籃立模定位；2.第一次張拉斜拉索；3.澆1/2混凝土；4.第二次張拉斜拉索；5.混凝土澆完；6.混凝土待強(qiáng)，張拉預(yù)應(yīng)力；7.第三次張拉斜拉索

如何確定控制張拉索力、立模標(biāo)高

成橋后滿足合理成橋狀態(tài)要求

合理施工狀態(tài)確定問題一、引論中掛點(diǎn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)梁段3.澆1/2混凝土；如何確41.2研究現(xiàn)狀

合理成橋狀態(tài)的確定（1）剛性支承連續(xù)梁法；（2）零位移法（3）內(nèi)力平衡法；（4）指定應(yīng)力法（5）最小彎曲能量法；（6）最小彎矩法（7）用索量最小法；（8）影響矩陣法等這些方法在應(yīng)用中難以全面考慮斜拉橋受力的要求一、引論回總目錄合理成橋狀態(tài)的確定

——分步算法1.2研究現(xiàn)狀一、引論回總目錄合理成橋狀態(tài)的確定5

施工狀態(tài)確定

a.倒拆法

b.正裝、倒拆迭代法

c.無應(yīng)力狀態(tài)法

不同程度地存在不閉合問題一、引論回總目錄合理施工狀態(tài)的確定

——正裝迭代法施工狀態(tài)確定一、引論回總目錄合理施工狀態(tài)的確定6斜拉橋合理成橋狀態(tài)的確定課件7二、確定斜拉橋合理成橋狀態(tài)的分步算法

基本思路：a.由應(yīng)力要求確定主梁“合理預(yù)加力”b.主梁恒載彎矩“可行域”c.建立調(diào)索優(yōu)化模型（綜合考慮梁、塔、索、墩受力的要求）d.求解優(yōu)化問題→合理成橋狀態(tài)回總目錄二、確定斜拉橋合理成橋狀態(tài)的分步算法回總目錄8

主梁的成橋恒載受力狀態(tài)：

控制因素：上下緣應(yīng)力控制（正常使用極限狀態(tài)）:成橋恒載應(yīng)力取決于：（Nd+Ny），Md回總目錄11218042090.42005632350/2365420/2203881.5%18020主梁的成橋恒載回總目錄11218042090.420059

上下緣應(yīng)力控制條件（拉、壓應(yīng)力控制）（2-1）（2-2）（2-3）（2-4）上下緣應(yīng)力控制條件（拉、壓應(yīng)力控制）（2-1）（2-2）10

得到主梁恒載彎矩條件：（2-5）（2-6）（2-7）（2-8）得到主梁恒載彎矩條件：（2-5）（2-6）（2-7）（211回總目錄

得到主梁恒載彎矩可行域：（2-9）回總目錄得到主梁恒載彎矩可行域：（2-9）12

合理成橋狀態(tài)“目標(biāo)”：a.索力分布合理

勻稱—變化均勻b.主梁彎矩——“可行域”—居中或偏向c.主塔彎矩——預(yù)偏（活載因素）d.邊墩、輔助墩反力回總目錄合理成橋狀態(tài)“目標(biāo)”：回總目錄13回總目錄回總目錄14

該方法也可用于設(shè)計(jì)檢驗(yàn):

a.主梁預(yù)應(yīng)力

b.主梁恒載彎矩

c.不合理時(shí)可調(diào)整回總目錄該方法也可用于設(shè)計(jì)檢驗(yàn):回總目錄15

成橋狀態(tài)調(diào)整

矛盾方程組，求廣義解:最小二乘法—成橋索力調(diào)整量（調(diào)整張拉力增量）—成橋狀態(tài)控制目標(biāo)所需調(diào)整量—影響矩陣回總目錄成橋狀態(tài)調(diào)整矛盾方程組，求廣義解:最小二乘法—16

加權(quán)最小二乘解

—對(duì)角矩陣，正定，其大小考慮：量綱受控程度回總目錄加權(quán)最小二乘解—對(duì)角矩陣，正定，其大小17回總目錄

岳陽洞庭湖大橋算例：回總目錄岳陽洞庭湖大橋算例：18

初定成橋狀態(tài)索力圖回總目錄初定成橋狀態(tài)索力圖回總目錄19

初定成橋狀態(tài)主梁彎矩圖回總目錄初定成橋狀態(tài)主梁彎矩圖回總目錄20

主梁預(yù)加力圖回總目錄主梁預(yù)加力圖回總目錄21

調(diào)整前的主梁成橋恒載彎矩分析圖回總目錄調(diào)整前的主梁成橋恒載彎矩分析圖回總目錄22

調(diào)整后的主梁成橋恒載彎矩圖回總目錄調(diào)整后的主梁成橋恒載彎矩圖回總目錄23

成橋索力圖回總目錄成橋索力圖回總目錄24

本章主要成果：a.提出了主梁合理預(yù)加力和

主梁成橋恒載彎矩“可行域”概念b.提出了分步算法——優(yōu)化成橋受力狀態(tài)在多座實(shí)橋上應(yīng)用，證明：

可操作性強(qiáng)（思路清晰）方案有可選性（權(quán)重）回總目錄本章主要成果：回總目錄25三、確定斜拉橋合理施工狀態(tài)的正裝迭代法

基本思路：

a.先假定一組（安裝）張拉索力

b.按正裝計(jì)算成橋

c.找出成橋狀態(tài)差別

d.調(diào)整張拉索力回總目錄三、確定斜拉橋合理施工狀態(tài)的正裝迭代法回總目錄26

正裝迭代法框圖回總目錄正裝迭代法框圖回總目錄27——張拉索力影響矩陣——成橋狀態(tài)差值（控制參數(shù):M,T,H,R）矛盾方程組，用加權(quán)最小二乘法求解回總目錄——張拉索力影響矩陣回總目錄28

節(jié)段懸臂現(xiàn)澆混凝土主梁的立模標(biāo)高確定

H立模=H成橋-fH成橋——包括成橋預(yù)拱度f——累計(jì)位移（撓度）

懸臂拼裝，定位標(biāo)高H1確定主梁無應(yīng)力狀態(tài)下的制作成形H2

H2=H成橋

-fH1=H成橋

-f+fi

f——

一次形成無重懸臂結(jié)構(gòu)累計(jì)位移回總目錄節(jié)段懸臂現(xiàn)澆混凝土主梁的立模標(biāo)高確定回總目錄29

前支點(diǎn)掛籃懸澆施工

斜拉索中間索力確定

原則：

掛籃受力：

由空掛籃懸臂狀態(tài)控制

主梁受力：

均勻，應(yīng)力不超限回總目錄前支點(diǎn)掛籃懸澆施工回總目錄30中掛點(diǎn)(C形鉤)回總目錄中掛點(diǎn)回總目錄31

工程實(shí)例（一）圖3-4橋型布置圖(尺寸單位：m)回總目錄工程實(shí)例（一）圖3-4橋型布置圖(尺寸單位：m)回總32

各狀態(tài)計(jì)算結(jié)果回總目錄各狀態(tài)計(jì)算結(jié)果回總目錄33

工程實(shí)例（二）:武漢江漢四橋圖3-8武漢江漢四橋結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖（單位:m）回總目錄工程實(shí)例（二）:武漢江漢四橋圖3-8武漢江漢四橋結(jié)構(gòu)計(jì)34

成橋索力圖回總目錄成橋索力圖回總目錄35

主梁成橋彎矩圖回總目錄主梁成橋彎矩圖回總目錄36

本章主要成果1.提出了正裝迭代法的算法,特點(diǎn)：

a.只需作正裝計(jì)算；

b.不閉合可控；

c.可進(jìn)一步調(diào)整成橋狀態(tài)（合二為一）2.方法適用于懸臂現(xiàn)澆和懸臂拼裝施工情況

提出了控制參數(shù)的確定方法懸澆:控制張拉索力中間張拉索力立模標(biāo)高懸拼:主梁制作線形