独塔斜拉桥预拱度设置与徐变影响分析

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1、武汉理T大学硕十学位论文引起的，而由于构件自身重力和刚度等因素引起的那部分偏差，不能通过索力调整来纠正。要去掉这些误差，就要去除使误差产生的因素，但是这一般无法作到，或者承认已测得的误差，重新考虑参量，制定优化后的施工和成桥状态。在施工时，我们常常调整索力，使控制截面上变量的误差减小，原则是在施工阶段以控制位移为主，成桥状态控制索力和内力为主。1．2本文研究的目的及意义斜拉桥是一种由索、塔、梁三种基本构件构成的组合结构，根据索、塔、梁不同的结合方式，可以分为漂浮体系、支撑体系、塔．梁固结体系三种形式。(1)漂浮体系：塔与梁分离，塔与墩固结，在主梁的两端设置支撑，其余用拉索悬吊，采用这种体系得

2、知，施加荷载时，塔柱结合处主梁无负弯矩峰值，同时主梁可以随主塔位形变化，同时混凝土的温度、徐变和收缩因素对结构体系的影响不大，若采用密索体系，则加劲梁的内力和位移变化均匀，纵向抗震性能较好。为减少塔根处梁的无索区正弯矩，通常在塔下设置竖直索，或者在横梁处设置竖向支座从而形成半漂浮体系。(2)支撑体系：塔墩固结，塔梁结合处，主梁下设置支座，这样形成的半漂浮体系，容易在支座处引起负弯矩峰值；塔、梁固结时，桥塔处主梁下设置支座，这样形成的全支撑体系将使支座的支撑能力非常大，但是其构造非常复杂，动力特性不理想，抗风抗震不理想，不宜采用。(3)塔．梁固结体系：即塔墩梁固结，整体刚度大，主梁挠度小，但是

3、同样存在塔．梁结合处主梁负弯矩偏大，动力性能不良的缺点。信江大桥为塔梁墩固结体系，如何在施工及成桥过程中，尽量消除这种体系存在的缺点，确保施工及成桥状态安全的前提下设置预拱度，是本文研究目所在。将分析成桥状态下索力的优化，在此基础上如何确定初拉力，确保结构体系线性和内力的统一，保证施工安全。但是斜拉桥由于拉索的存在，在加劲梁上产生水平分力，在主塔上产生竖向分力，因此导致塔和梁上的轴力很大，他们引起了结构的位移和内力的变化，在进行计算分析时，要考虑到索力和位移影响，进而确定斜拉索的初拉力，斜拉桥是超静定结构，计算得出的初拉力值不是唯一的，需要指定优化的内力状态，进行反复迭代计算。本文利用未知荷

4、载系数功能，计算出在最小误差范围内的满足优化状态的最佳系数，约束条件包括特定截面的位移和内力，可以制定多个目标函数，以斜拉索的初拉力选2武汉理丁大学硕+学位论文定为变量，进行分析时在非线性结构中不适用，选定特定截面的位移和内力等约束条件后才可以分析计算施工以及成桥阶段索力的优化值。利用这些系数计算初拉力，本文采用考虑未闭合配合力的正装分析，是按桥梁结构实际施工加载顺序来进行结构变形和受力分析，能够很好的模拟施工罩历程，计入结构体系非线性和收缩、徐变影响，分析表明，只进行J下装分析就能得出要求的理想设计线型和内力状态，不必进行倒退分析，倒退分析的目的主要是获得桥梁结构在不同施工阶段的理想标高和

5、理想内力状态，指导施工。未闭合配合力能避免建立倒装施工阶段模型的繁琐操作，比传统的倒装及正装一倒装迭代等方法简单，计算的拉索初张力结果较为准确，由此得出的预拱度设置能更符合施工实际状况。1．3工程背景介绍鹰潭信江大桥位于鹰潭市城区之内，跨越信江，是连接夏埠新区和鹰潭月湖老城区的重要通道，该处信江河道宽约550m，为城市二级主干道，设计车行速度40h=l／ll，桥梁总长992米，其中主桥长380米，北引桥长378米，南引桥长234米，主桥跨径为40re+150m+150m+40m，主梁为单箱三室整体断面，采用双向预应力体系，主桥为独塔双索面预应力混凝土斜拉桥结构，塔梁墩固结，全桥一共有18对拉

6、索，在主梁上的标准间距为6．7m，索塔上的标准间距为2．0m。索塔为钢筋混凝土箱形结构，自塔中部分别向上部、下部在顺纵、横桥向展开，呈“人，，和··天，，字造型。斜拉索材料采用配套冷铸锚体系的平行钢丝，索塔上用钢锚箱锚固，钢板和混凝土用用剪力钉结合；主梁上斜拉索在翼板下缘采用锚固块进行锚固。主桥布置图如下所示：主桥总长380-⋯'r^▲n；菠墩；助鼍一～芋劢鼍辛菠鼍酋曲楠齑《}武汉理Ii人学硕十学位论文1．3．1结构参数1、上部结构1)主塔结构索塔采用了曲线型纵、横桥向的顺、倒Y字的组合型，纵横向均为对称性结构：由上塔柱(包括中、上塔连接段)、中塔柱(包括下、中塔连接段)、下横梁以及下塔柱所

7、组成。主塔材料主要采用了混凝土C50，在标高45．5—39．5m的范围内主塔和下横梁处采用混凝土。塔顶高程为127m，承台中心处高程23．75m，索塔总高103．25m，上塔柱高为51．745m，中塔柱高为34．94m，下塔柱高为14．646m。塔柱纵桥向的外侧采用半径为R=395．262m的圆弧，横桥向索塔的外侧是由半径为R=268．437m(下)的圆弧A1、R=128．186m(上)的圆弧A2和上直线段三