连续刚构桥运营期下挠及合理预拱度研究

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1、分类号:U4410710-2015121120硕士学位论文连续刚构桥运营期下挠及合理预拱度研究周浩导师姓名职称周勇军教授申请学位类别硕士学科专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2018年4月16日论文答辩日期2018年5月10日学位授予单位长安大学StudyonLong-TermDeflectionandReasonablePrecamberofContinuousRigidFrameBridgeAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhouHaoSupervi

2、sor：Prof.ZhouYongjunChang’anUniversity,Xi’an,China摘要随着公路交通的蓬勃发展，连续刚构桥以其造型美观、造价经济、行车舒适、跨越能力强等独特优势，受到众多桥梁设计者青睐。然而，在已通车运营的连续刚构桥中，很多桥梁出现了不同程度的下挠和开裂现象，由此给桥梁的正常使用和结构安全造成严重威胁。设置预拱度是避免此类过度下挠的一种有效手段，而运营阶段的挠度在总挠度值中所占比例较大，因此，针对现有连续刚构桥的下挠病害统计分析，研究其病害产生原因，进而设置合理预拱度具有重要的理论

3、意义和工程应用价值。本文以陕西省交通建设集团公司交通科技项目“连续刚构（连续梁）桥施工控制关键技术研究”为依托，采取广泛调研、理论分析与数值仿真相结合的研究方法，针对连续刚构桥下挠的敏感性参数、连续刚构桥运营期下挠量预测以及连续刚构桥合理预拱度设置等内容进行了研究。首先，采用有限元程序建立实桥仿真分析模型，通过改变参数大小建立敏感性方程，进而对参数敏感性进行了研究；然后，通过调研陕西省连续刚构桥现状,采用Elman神经网络法等对单因素的挠度预测方法以及采用RBF神经网络法对多因素的挠度预测方法进行了研究；接着，基

4、于恒载零弯矩法对运营期挠度控制进行了研究；最后，采用最小二乘法对成桥预拱度大小基于有限元程序对成桥预拱度设置进行了研究。研究结果表明，主梁混凝土容重、张拉控制应力、主梁弹性模量以及徐变系数为主要敏感性参数；挠度与时间以及挠度与各单因素挠度之间存在非线性关系，两种模型均能较好的对挠度进行预测，恒载零弯矩法可以有效的控制恒载长期挠度；估算预拱度与实测值最为接近，按照优化法设置成桥预拱度具有可靠性。本论文的研究成果对于指导连续刚构桥的设计、施工以及运营管理具有参考应用价值。关键词：连续刚构桥，敏感性参数，运营期下挠，挠

5、度预测，神经网络，合理预拱度IAbstractWiththerapiddevelopmentofhighwaytraffic,thecontinuousrigidframebridgeisfavoredbymanydesignersforitsattractiveappearance,economicalexpenses,drivingcomfortandlargespanningability.However,varyingdegreesofthedeflectionandcracking,whichappea

6、rafterthecontinuousrigidframebridgeisopenedtothetraffic,haveposedaseriousthreattothenormaluseandstructuralsafetyofthebridge.Althoughsettingtheprecamberisaneffectivewaytoavoidtheexcessivedeflectionthatoccursinthebridgeoperatingstage,thiskindofdeflectionalsoocc

7、upiesaquitelargeproportionofthetotaldeflectionvalue.Therefore,basedonthedeflectionoftheexistingcontinuousrigidframebridge,developingthestatisticalanalysis,studyingthecauseofthisdeflectionandsettingreasonableprecamberhaveagreattheoreticalsignificantandengineer

8、ingapplicationvalue.Thisstudyisconductedbasedonaprojectof‘Studiesonthekeytechnologyofconstructioncontrolinthecontinuousrigidframebridge’thatisfromShaanxiprovincialcommunicationconstructio