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独塔平行双索面斜拉桥调索索力计算研究 目录 TOC \o "1-9" \h \z \u 目录 1 正文 1 文1：独塔平行双索面斜拉桥调索索力计算研究 2 1、工程概况 2 2．影响矩阵的形成方法 2 3．算例分析 4 4.某大桥索力调整实施步骤 5 4.1影响矩阵的获得 5 4.2几何非线性索力迭代求解 5 4.3工程应用 6 5.结果及评价 6 文2：独塔混合梁斜拉桥跨径布置优化分析 7 1.背景工程 7 1.1 背景工程简介 7 1.2 问题的提出 8 2.优化方案介绍 9 2.1 有限元模型介绍 9 2.2 主要计算方案 9 3.结构受力性能分析 10 3.1 结构位移分析 10 3.2 主梁应力分析 11 3.3 主塔应力分析 12 3.4 拉索索力分析 13 4.结论 13 原创性声明（模板） 14 正文 独塔平行双索面斜拉桥调索索力计算研究 文1：独塔平行双索面斜拉桥调索索力计算研究 斜拉桥作为一种跨越能力大理论成熟造型优美的桥型，在高速公路以及城市桥梁中运用广泛。斜拉桥利用斜拉索将主梁重力传递至主塔形成复杂的超静定结构，其索力之间相互影响。斜拉桥施工过程中考虑施工阶段安全性，合拢时其全桥受力性能往往不能达到最优状态，对于这个问题，二次调索的方法是常用的解决手段。文章旨在成桥索力确定的情况下，在斜拉桥合拢之后的索力调整中运用影响矩阵计算某大桥所需调索索力。 1、工程概况 某跨径组合为120+125=245m的独塔平行双索面钢箱梁斜拉桥，采用平行双索面布置，塔墩固结、主梁半飘浮结构体系，主塔处竖向设置可调高支座、纵横向设置限位支座；边墩纵向设置活动支座、横向设置限位支座。主塔与横梁相交处采用空心钢筋混凝土结构，横梁上设两个竖向可调高支座。主塔横梁采用钢桁架结构。采用平行双索面方式布置斜拉索，塔柱上索距设置为4.8m，主梁上索距设置为9.0m，全桥共设22对斜拉索，两排拉索横向间距37m，全桥共设置44根斜拉索，拉索水平倾角约28度。 大桥采用大型有限元软件MidasCivil程序进行计算，全桥共469个梁单元，44个桁架单元，共计单元数513个。全桥计算模型采用鱼骨模型，主梁采用杆系结构，斜拉索采用桁架单元，塔、临时支撑等采用空间杆件结构。斜拉索编号从左至右依次为E11—E1，W1—W11。 图1.1某大桥有限元模型 2．影响矩阵的形成方法 为了方便讨论，首先做如下定义： 受调向量：结构物中所关心截面上的M个独立元素所组成的列向量。这些元素一般由构件中的各种状态如截面内力、应力、位移等组成。它们接受调整以期达到某种期望状态。在调索过程中索力为受调向量。记为 T=[T1，T2，……TM]T 施调向量：结构物中可实施调整以改变受调向量的L个独立元素（L X=[X1，X2，……XL]T 影响向量：施调向量中第j个元素发生单位变化，引起受调向量T的变化向量，记为： Cj=（C1j，C2j，……，Cmj）T 影响矩阵：L个施调向量分别发生单位变化，引起的L个影响向量依次拍了形成矩阵，记为： 理论上，只要将单位施调向量逐一加到结构上，分别求出相应的影响梁，就能形成结构的影响矩阵。如果结构满足线性叠加原理，则 式中：为影响矩阵；为施调向量；为受调向量。 在斜拉桥的索力调整过程中，索力单位调整量通过体外力的方式添加。斜拉桥调索施工过程中的施调向量为索力改变矩阵受调向量为索力矩阵。 影响矩阵可按下面的思路求得，设调整前斜拉桥的索力矩阵，当其中一束索例如T1索力调整ΔT之后，索力变为。 这样我们就可以得到T1变化ΔT之后对索力的影响，记为。 T的索力调整到T’的程可以总结为： 将每一根索变化单位力时其它索的索力变化集成到矩阵中，此矩阵即为索力调整的影响矩阵。如已有索力目标如（一般为成桥索力），那么可以利用影响矩阵求得索力调整量为：对于完全线性的结构体系，利用影响矩阵进行一次调整即可得到精确的目标值。 由于索力变化后斜拉桥的几何刚度产生变化，一次调整往往达不到理想的效果，需要考虑非线性因素的影响。 3．算例分析 构造一个简单的结构对影响矩阵的原理进行简单说明，并利用MIDASCIVIL程序对该方法进行验证。 表3.1验证模型参数 在模型中分别对7、8号单元施加100KN索力变量，当将7号单元拉力调整为1100KN时8号单元拉力变为997.76KN，把7号单元索力变化对结构内力的影响计入。将8号单元调整为1100KN时7号单元索力变为995.53KN，同样可以得到将A1A2集成，得到索力影响矩： 若以1200KN为结构索力调整目标，此时带入式（2） 图3.1Midas模型 因此，为了得到120