大跨度悬索桥缆索系统分析与施工控制

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1、分类号：U44，U4510710—20040135壤爹犬海硕士学位论文大跨度悬索桥缆索系统分析与施工控制何湘峰导师姓名职称申请学位级别论文提交日期学位授予单位黄平明教授梅葵花讲师答辩委员会主席学位论文评阅人杨炳成教授彭志苗教高摘要大跨度悬索桥缆索在施工过程中具有显著可挠的特点，为使悬索桥的成桥状态符合设计要求，必须对其进行严格的施工控制。缆索系统的分析计算是大跨度悬索桥施工控制中一项重要的内容。本文以沪蓉西国道湖北段四渡河特大桥为工程背景，开展大跨度悬索桥缆索系统分析与施工控制研究。本文的研究工

2、作和取得的主要成果有：(1)针对已有悬索桥缆索线形计算的解析法的不足之处，建立了精确的线形解析计算理论——分段悬链线理论，推导了悬索主要设计参数的迭代计算公式，并编制了相应的计算程序。(2)基于分段悬链线理论，建立了猫道施工控制计算的解析迭代方法，以此确定猫道的线形、承重索无应力长度、索端水平及竖向分力等。在计算方法中综合考虑了中跨、边跨由于分离布置而产生的不平衡水平力引起的索塔偏位以及温度变化等对猫道线形的影响。对四渡河特大桥施工猫道的计算表明，该方法力学概念明确、收敛速度快、精度高，是一种有

3、效、可靠的计算方法。(3)根据承重索架设过程中存在的问题，指出了猫道承重索的架设原则，提出了猫道线形的调整方法，为猫道施工提供参考。(4)基于分段悬链线理论，建立了主缆系统施工控制计算的解析迭代方法，以解决包括主缆成桥线形、主缆无应力长度、索鞍切点位置、基准索股线形及预偏量、空缆线形及预偏量、索夹安装位置、吊索无应力下料长度等的施工控制计算问题。在计算方法中综合考虑了索塔偏位、温度变化等对主缆线形的影响。对四渡河特大桥主缆的计算表明，该法力学概念明确、精度高，是一种有效、可靠的计算方法。(5)给

4、出了基准索股和一般索股架设线形控制的方法：特指出基准索股的标高在索股架设过程中是变化的，与主缆架设完成后的空缆标高存在差异。分析了索股索长变化和跨度变化对索股跨中垂度的影响，并将抛物线线性近似计算方法和悬链线精确非线性计算方法进行了比较，发现两者计算结果较为接近。本文结合四渡河大桥工程实例，对悬索桥缆索系统进行的结构分析与施工控制计算，思路清晰，效果良好，可为类似工程提供参考和应用价值。关键词：悬索桥，缆索系统，解析法，分段悬链线，猫道，主缆，施工控制计算AbstractAsthecableso

5、flong·spansuspensionbridgeshavesignificantflexiblecharacteristicsintheconstructionprocess，toensurethattheformedbridgetomeetthedesignrequirements，itmustbestrictlycontrolledinconstruction．Analysisandcalculationaretheimportantelementsintheconstructionco

6、ntroloflong—spansuspensionbridge．BasedontheengineeringbackgroundofSiduRiverBridge，whichisthewestpartofShanghai-ChengduNationalHighwayinHubeiProvince，structureanalysisandconstructioncontrolstudyonthecablesystemoflong-spansuspensionbridgesarecarriedoni

7、nthisthesis．Themainresearchcontentsandachievementsareasfollows：Inviewofthedrawbacksoftheexistedanalyticalmethodsforcable’Sshapecalculation，allaccurateanalyticalandcalculationaltheorynamedSegmentalCatenaryTheoryisestablished．iterativeformulaeformainde

8、signparametersofsuspendedropearededucedindetailandthecorrespondingcalculmionprogramiscompiled．BasedontheSegmentalCatenaryTheory,analyticaliterativemethodsforconstructioncontrolcalculationofcatwalkareestablished，SOastoconfirmtheshapeofthecatwalk，theun