确定系杆拱桥合理吊杆索力的方法及其应用

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系杆拱桥一种是外部静定、内部超静定的梁拱组合结构,主要受力构件是拱肋、系梁和吊杆。系梁直接承受桥面荷载,通过吊杆将大部分荷载传递给拱肋,再由拱肋和系梁的结合部传递到支座和下部结构。可见吊杆是连接系梁和拱肋的主要传力构件。吊杆索力分布是否合理,将直接影响到系杆拱桥结构的线形及内力分布的均匀性,严重时,还会关系到桥梁能否正常运营,甚至影响结构的寿命。因此,如何确定合理吊杆索力,如何在施工过程中将吊杆张拉至设计目标状态,是系杆拱桥设计和施工过程中的关键问题之一。本文在以现有确定合理吊杆索力方法为基础,结合实际工程,运用MIDAS软件中的未知系数法确定了玉带桥施工阶段的合理吊杆索力。通过正装迭代法,对玉带桥施工阶段的张拉吊杆索力进行了计算,确定了三种张拉顺续及其相应的张拉力,无论采用哪一种方法,均能一次张拉到位,为施工提供了方便。在已建计算模型基础上,分析了端横梁的局部约束对靠近拱脚处的吊杆索力的影响。论文还采用影响矩阵计算施调向量的方法,对东风大桥更换吊杆后二次调索的吊杆索力和顺序进行了计算,并应用于现场监控,经与现场监测数据对比,验证了本方法的正确性。最后,基于拉索振动频率理论解和有限元方法,对影响吊杆振动频率的主要因素进行了分析,可作为振动频率法检测吊杆索力的参考。
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