海域大跨度双塔双索面斜拉桥索力优化与控制研究

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  (1)基于有限元软件MidasCivil全过程模拟斜拉桥一次成桥状态下考虑结构的二期铺装和自重荷载情况。分别采用指定结构状态的优化方法和弯曲能量最小法计算出合理的成桥索力后,根据斜拉索索力确定原则以及索塔偏位等要求对局部不合理的索力进行调整,得到合理状态下一次落架的成桥索力值。
  (2)将成桥状态索力计算结果应用至施工阶段倒拆与正装的迭代计算分析中,提出了基于不同索单元破断索力值设置的索力均匀性约束条件,得到较优的约束条件及优化索力。针对存在不满足索力分布规则的局部索力,运用影响矩阵法对局部索力进行调整,得到较优的最终优化索力值。
  (3)根据数值计算后的最终优化索力,运用抛物线理论和悬链线理论,计算得到斜拉索无应力索长的近似解、数值解和解析解,得到不同计算理论的特点及适用范围,以及计算后实际应用于施工控制的无应力索长。考虑拉索结构相关度较高的力学和材料参数,提出敏感性因子综合分析方法,开展不同结构参数对于施工阶段桥梁斜拉索索力敏感性分析,得到了最为相关的结构影响参量。
  (4)以浙江省沿海某桥作为施工控制实施对象,基于最优控制优化算法,提出了运用多种斜拉桥现场索力测量方法作为控制手段的现场控制技术,得到索力误差控制指标最优的实测控制索力。运用梁段标高现场观测手段,通过标高误差合理控制验证索力监测的准确性和合理性。
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