既有无背索斜拉桥索力调整与内力分析

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1、万方数据学校代码：10225学号：$14306学位论文既有无背索斜拉桥索力调整与内力分析指导教师姓名：申请学位级别：论文提交日期：授予学位单位：高红帅孙全胜教授硕士2014年04月东北林业大学学科专业：桥梁与隧道工程论文答辩日期：2014年06月授予学位日期：2014年06月答辩委员会主席：论文评阅人：圣才厶栉素太学万方数据UniversityCode：10225RegisterCode：S14306

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3、IlllIIllIIIIIIIllIIlY2722979DissertationfortheDegre

4、eofMasterTheCableForceAdjustmentandInternalForceAnalysisofExistingCable·-StayedBridgewithoutBackstaysCandidate：Supervisor：AssociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Dateof0ralExamination：University：GaoHongshuaiProfessorSunQuanshengMasterBridg

5、eandTunnelEngineeringJune，2014NortheastForestry万方数据摘要无背索斜拉桥由于造型优美，经济适用等优点，建设日益增多，然而由于设计、施工和养护等原因，一些斜拉桥并没有处于一个合理的内力状态，存在一定的安全隐患。对既有无背索斜拉桥进行索力调整和内力分析在国内已修建的无背索斜拉桥中尚属首例，解决和研究这个问题十分必要。本文以大连市金州大桥主桥一主跨130m单塔单索面无背索斜拉桥为工程背景，对索力调整过程进行研究，本文主要研究内容和成果如下：l、总结无背索斜拉桥的发展

6、、特点，介绍既有斜拉桥索力调整的必要性及研究现状，阐述索力优化方法，根据结构最小余能原理建立目标优化函数，引入变形约束条件，确定索力调整目标值，介绍索力调整目标的实现过程。2、分析金州大桥主桥当前实测线形和索力状态，并与规范、设计限值进行对比，索力最大偏差达到78．95％，主梁和主塔最大偏位值分别为．17cm和150cm，不满足限值要求。根据实测数据对有限元模型进行修改，分析结构当前所处的理论内力状态，应力不满足规范要求，进行索力变化灵敏度分析和恒载应力可行域分析，确定调索后结构合理的内力状态及对应的成桥

7、索力。3、提出两种不同的索力调整方案，以斜拉索索力、主梁应力和位移、主塔应力和偏位作为分析指标，比较各方案对其力学特性和线形特征的影响程度，采用均方差评价两种调索方案，发现从短索调至长索方案离散程度远大于从长索调至短索方案，选取后者作为实际调索方案，计算索力调整量及调索过程中各拉索的伸长量。4、将确定的调索顺序应用到金州大桥主桥上，据该无背索斜拉桥的特点，确定施工工艺、原则及监控内容，并对金州大桥主桥进行施工监控，结果显示主梁位移误差不超过±0．3mm，最大偏差为7．4％，主塔纵向偏位误差在±2．5mm之

8、内，结构应力实测值和计算值吻合程度很好，斜拉索误差在±3％以内，最大误差仅为1．58％，效果较好，成功完成了金州大桥主桥无背索斜拉桥调索工程。关键词无背索；斜拉桥；索力调整；内力优化：施工控制万方数据AbstractTherearemoreandmorecable—stayedbridgewithoutbackstaysconstructionprojects，becauseoftheappealingdesignaswellaseconomy．However,duetoreasonssuchasthed

9、esign，constructionandmaintenance，somecable-stayedbridgesarenotinareasonableinternalforcestate，andithassomepotentialproblems．InChina，it’sthefirstexampleofestablishedcable-stayedbridgewithoutbackstaysforcableforceadjustmentandoptimizestheinternalforceinthea

10、lreadybuiltcable-stayedbridgewithoutbackstays，SOitisnecessarytosolveandresearchthoseproblem．Inthispaper,basedontheJinzhoumainbridgeinDalianconstructionprojectstostudycableforceadjustment，whichspans103meters谢tllthesi