悬索桥主缆架设误差影响分析及参数控制

摘要

悬索桥本身固有的力学特性和专有的施工方法决定了主缆线形和结构参数取值精确程度的重要性。悬索桥结构线形不可能靠施工阶段的跟踪调整来逼近实现设计的理想线形，其结构线形必须依赖提供可靠的计算参数、采用精确的计算方法，再通过严格的制造和施工质量的控制，使结构实际成桥状态与设计理想状态最大限度的吻合。本论文围绕主缆线形计算方法和架设误差以及结构相关参数敏感性展开分析论述。 首先，论文针对不同跨度的悬索桥主缆索股架设，分析温度测量元件和几何测量仪器等的精度对结构线形测量误差的影响，分析时考虑了实际测量中的一些相关连的因素。由此提出了各种跨度悬索桥在当前温度和线形测量精度范围内所能控制的误差范围。 其次，论文以一座在建的特大跨度悬索桥为研究对象，分析主缆弹性模量、横截面积和加劲梁重量、刚度取值误差对结构线形内力的影响程度。该桥为主跨1650米两跨连续全漂浮体系钢箱梁悬索桥，通过对该桥主要影响参数的分析，对特大跨悬索桥的主要影响参数敏感性在量上有着较为准确的把握。 最后，论文着重分析了主缆索股架设间距对成缆线形的影响。基于目前的成熟的悬索线形计算分析理论，建立了主缆索股架设紧缆的模拟算法，并利用VC++计算机语言编制了相应的计算程序CSAA。利用CSAA计算分析了不同跨度悬索桥在不同索股架设间距下所具有的成缆线形，得出一些相关结论。 本文研究分析了悬索桥主缆线形误差和结构主要影响参数的敏感性，得出了一些较有意义的结论，对悬索桥的施工及监控具有一定的参考价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

§1.1引言

§1.2悬索桥线形计算理论发展概述

§1.3本文研究课题的背景与现状

§1.3.1研究课题的背景

§1.3.2研究课题的现状

§1.4本文的研究目的和主要内容

§1.4.1本文的研究目的

§1.4.2本文的研究内容

第2章施工测量所能实现的结构线形精度分析

§2.1悬索桥上部结构安装施工监控测量内容

§2.2悬索桥结构线形控制关键内容

§2.3几何工程测量误差分析

§2.3.1大跨度悬索桥线形几何工程测量方法

§2.3.2三角高程测量主要误差来源及其评定

§2.3.3不同跨度悬索桥的测量误差度

§2.3.4实现当前施工规范所需测量仪器精度

§2.4温度场测量误差分析

§2.4.1温度对悬索桥线形影响分析

§2.4.2温度测量误差对不同跨度悬索桥线形的影响量

§2.4.3实现当前施工规范所需测温元件精度

§2.5桥塔偏位测量误差对主缆线形的影响分析

§2.6悬索桥主缆线形控制精度目标分析

§2.7结构线形测量工程实例

§2.8本章小结

第3章主缆和加劲梁参数误差对结构的影响

§3.1结构设计参数概述

§3.1.1主缆

§3.1.2加劲梁

§3.2结构参数误差来源分析

§3.3成桥恒载状态结构的内力与线形

§3.3.1主缆内力和线形

§3.3.2加劲梁内力和线形

§3.4主缆参数误差对结构的影响

§3.4.1主缆参数计算基准值的选定

§3.4.2主缆弹性模量横截面积误差对结构的影响

§3.5加劲梁参数误差对结构的影响

§3.5.1加劲梁重量误差对结构的影响

§3.5.2加劲梁刚度误差对结构的影响

§3.6本章小结

第4章索股架设间距对成缆线形的影响分析

§4.1主缆架设施工概述

§4.2主缆线形计算理论

§4.2.1计算假定及基本原理

§4.2.2传统抛物线理论

§4.2.3悬链线理论

§4.2.4悬索非线性迭代计算理论

§4.2.5虚拟梁法

§4.2.6有限元法

§4.3索股线形与其无应力长度、自重荷载集度的关系

§4.3.1索股无应力长度对其线形的影响分析

§4.3.2索股自重荷载对其线形的影响分析

§4.3.3索股无应力长度对其自重荷载集度的影响分析

§4.4索股架设误差对成缆线形的影响分析

§4.4.1理论原理和建模构思

§4.4.2模型算法及程序CSAA的实现

§4.4.3程序验证

§4.5索股架设的控制参数对索股间距的影响分析

§4.6索股架设间距对不同跨度悬索桥成缆线形的影响

§4.6.1主缆索股参数概述

§4.6.2全体索股在不同架设间距下的成缆线形分析

. §4.6.3单层索股存有架设误差的成缆线形分析

§4.6.4不同跨度悬索桥中边跨成缆线形分析

§4.7本章小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目