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钢管混凝土拱桥施工过程力学特性分析与优化

范伟霞  
【摘要】:本文针对钢管混凝土拱桥的研究现状以及存在问题,结合湖州市九九桥工程实例,对钢管混凝土拱桥施工过程力学性分析、系梁预应力张拉、吊杆张拉优化与施工控制等方面作了一定的研究分析。 根据实际施工情况建立施工过程模拟平面有限元模型,进行钢管混凝土拱桥施工过程仿真分析,分析施工过程中结构的受力性能,预测施工过程中的应力和变形的发展情况,并给实际施工监控提供依据和理论指导。 分析施工过程中系梁预应力张拉对结构力学性能的影响,并以施工过程中最大应力最小为目标优化了系梁预应力张拉工序。 建立钢管混凝土拱桥吊杆张拉力优化模型,采用最小弯曲能量法进行施工过程和成桥状态吊杆张拉力的优化,并分析吊杆张拉力优化后桥梁结构的受力性能。 结合施工力学思想,对施工过程中吊杆张拉施工控制进行研究,考虑吊杆张拉相互影响、支架自动卸落等因素建立有限元模型,运用影响矩阵法计算吊杆张拉以及内力调整的一次张拉至目标值的初始张拉力。并对比分析施工中常用的张拉顺序,得出最优的吊杆张拉顺序。


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