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三塔四跨自锚式悬索桥施工监控研究
| 论文题名： | 三塔四跨自锚式悬索桥施工监控研究 |
| 关键词： | 三塔四跨自锚式悬索桥;施工监控;缆索计算;吊索张拉;体系转换效应;混凝土收缩徐变效应;参数敏感性 |
| 摘要： | 三塔自锚式悬索桥是悬索桥的一种特殊类型，与传统的地锚式悬索桥相比，它不需要修建大体积的锚碇，其主缆直接锚固在主梁上，对地质条件的要求也相应较低，具有更强的竞争力。与普通的两塔自锚式悬索桥相比，三塔自锚式悬索桥在桥梁的中间位置多了一座桥塔，具备更强的跨越能力、稳定性和承载能力。但是目前国内外修建的三塔自锚式悬索桥较少，对其研究也不充分。因此，有必要对其展开研究，本文以一座三塔四跨自锚式悬索桥为工程背景，对缆索系统计算方法、有限元模拟方法、吊索张拉的设计原则和控制因素、体系转换效应、混凝土收缩徐变效应、参数敏感性及基于BP神经网络的主缆线形计算开展研究。主要研究内容如下： （1）研究三塔自锚式悬索桥缆索系统的计算方法和流程，对成桥主缆计算理论和空缆线形计算方法进行分析。基于悬索桥索鞍位置和主缆单元交点处的几何模型，推导主缆各索股在主索鞍、主缆单元交点处的无应力长度修正公式，并对吊索的无应力长度计算方法进行研究。 （2）基于Midas/civil，对三塔自锚式悬索桥的有限元模拟方法进行研究，主要包括成桥状态模拟、主索鞍顶推模拟、吊索张拉过程模拟。分析总结三塔自锚式悬索桥吊索张拉方案设计原则和控制因素，提出基于“先简后精”法的吊索张拉方案设计方法，运用该方法对背景工程设计了两种可行的吊索张拉方案。 （3）对比在体系转换过程中三塔自锚式悬索桥的结构响应，发现了在张拉过程中吊索力的变化规律符合“强相干性”，主缆线形变化符合“弱相干性”等特点。 （4）对三塔四跨自锚式悬索桥的收缩徐变效应进行了分析研究，发现收缩徐变效应的影响随着收缩徐变计算终止时间加长而变大，且前期变化速率较快，后期速率较慢；在浇筑完毕后，混凝土的收缩徐变效应对桥梁结构的影响会随着加载龄期的推后而减小。并根据混凝土收缩徐变对三塔自锚式悬索桥的影响程度提出了有效的控制措施。 （5）对三塔四跨自锚悬索桥的参数敏感性进行分析，得出了不同参数的敏感程度，选取对主缆线形变化较为敏感的参数建立了主缆BP神经网络预测模型，并对其模型进行了检验。 |
| 作者： | 邱明强 |
| 专业： | 土木水利 |
| 导师： | 张雪松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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