斜拉桥索力优化实用方法_梁鹏
《斜拉桥索力优化》PPT课件
a
33
无应力状态控制法确定施工索力
• 用单位力引起的无应力长度变化量把无应 力长度增量换算为张拉力的增量。
• 若斜拉索的用拔出量来调整，施工过程温 度与临时荷载影响可过滤。
a
34
无应力状态控制法确定施工索力
• 1计算设计指定的成桥目标状态各斜拉索的无应力长度； • 2根据斜拉桥的实际施工过程，对结构进行分阶段的正装
• Ansys • （1）一阶最优化计算方法 • （2）施工索力和主梁预转折角 • （3）钢箱梁
100 100
300
8 11 12
22 16
88
33 16
2088
1088 16
33 16
南通
300
100 100
88
22 16
11 12 8
苏州
a
45
白沙沟大桥
半跨上部构造
15620/2
5X1420
1
• 优化后的施工索力必须满足两方面的要求: 一是施 工力过不程超中 过结 规构 范的 规受定力; 二安是全成, 桥即后要能保满证足施合工理过成程桥中状应 态的要求。”
a
5
• 成桥状态索力优化结果非唯一性，简单的某种方 法均有一定的局限性，不是任何时候都能取得较 理想的结果。
• 成桥状态（恒载，边界）一次落架的优化结果未 必是合理的结果，有必要考虑施工过程的配合， 应该考虑活载等效应。
a
8
成桥索力计算的几个典型方法
• 最小能量法 把斜拉索，主梁，塔墩的抗拉压刚度全部改为无 穷大（差不多高个原来的4个数量级），抗弯刚度 不变。加上自重和二期恒载进行线形计算，得到 的索力就是最小能量法的索力。
• 影响矩阵法实现了对多种目标函数的统一, 克服了 单一目标函数优化的缺点, 可以用较小的计算量得 到较为理想的结果。
(完整版)斜拉桥施工索力张拉控制及优化
斜拉桥施工索力张拉控制及优化研究背景：随着经济和技术的发展，以及斜拉桥合理的结构形式，我国修建了大量的斜拉桥。
因此该类桥梁的施工控制就显得尤为重要。
国内外学者及工程技术人员对斜拉桥的施工控制进行了许多研究，提出了卡尔曼滤波法、最小二乘误差控制法、自适应控制法、无应力状态控制法等许多实用控制方法。
这些方法的实质都是基于对施工反馈数据的误差分析，通过计算和施工手段对结构的目标状态和施工的实施状态进行控制调整，达到对施工误差进行控制的目的。
施工控制的方法必须与各类斜拉桥设计、施工的特点相结合才能在确保结构安全及施工便捷的前提下切实可靠地实现控制的目标。
目前国内大多数斜拉桥的施工控制都是针对常规的混凝土斜拉桥进行的，其相应的控制方法也是针对常规混凝土斜拉桥的施工特点提出来的，本文着重阐述对于常规混凝土斜拉桥的施工控制过程中的索力张拉控制及优化方法。
斜拉索施工过程：斜拉索安装完毕，即进行张拉工作。
张拉前对千斤顶、油泵、油表进行编号、配套，张拉设备定期进行标定。
斜拉索正常状态按设计指令分2次张拉，第1次张拉按油表读数控制，张拉时4根索严格分级同步对称进行；第2次张拉是在监控利用频率法测完索力后，以斜拉索锚头拔出量进行精确控制。
施工监控包括对索力、应力、应变、线形、温度、主塔偏位的监控。
施工监控在凌晨气温相对稳定时进行，保证在凌晨5点前完成。
索力测试采用应变仪捕捉索自振频率，当测出索力误差超过2时，应对索力进行调整，直到满足要求。
索力调整完毕立即对应力、应变、线形、温度、主塔偏位进行测量。
可分阶段地进行张拉、调索。
在牵索挂篮悬浇时，在控制好挂篮底模标高后，在节段砼灌注过程中，当砼灌注至1/4、2/4、3/4，及砼灌注完后，均需进行调整索力及挂篮底模标高。
当主塔施工至与边跨合拢前、中跨合拢前和合拢后、二期恒载安装后均需按设计要求对全桥斜拉索进行统一检测调整，使全桥线型满足设计要求。
并在对每节段主梁悬浇进行监控时，对主梁最前端的5～6对拉索的索力进行测定，观察其变化幅度是否在设计范围内。
斜拉桥索力优化
斜拉桥索力优化斜拉桥索力优化斜拉桥成桥内力分布好坏是衡量设计优劣的重要标准之一，理想的成桥状态当属塔、梁在恒载作用下无弯矩或只有局部有弯矩，这种状态既可以减少收缩徐变影响、方便设计，又可以充分发挥各种材料的性能。
由于受到设计、施工中各种条件的限制，要求每座桥都满足零弯矩状态是不可能也不现实的，但无论怎样的斜拉桥，总能找到一组斜拉索力，它能使结构体系在恒载作用下，某种反应受力性能或用材指标的目标达到最优，求解这组索力就是斜拉桥成桥的索力优化问题。
1 斜拉桥索力优化实用方法目前资料中可查到的索力优化方法可归结为：指定受力状态的索力优化；无约束的索力优化和有约束的索力优化三大类。
1.1 指定受力状态的索力优化刚性支撑连续梁法是指成桥时斜拉桥主梁的恒载弯曲内力和刚性支撑连续梁的内力一致。
因此，可较容易的用连续梁支撑反力来确定斜拉桥索力。
零位移法是通过索力调整使成桥状态结构在恒载作用下，索梁交点位移为零。
对于满足支架上一次落架的斜拉桥体系，其结果和刚性支撑连续梁几乎一致（当轴向刚度→∞时）这两种方法用以确定主边跨对称的斜拉桥索力是有效的，但对于主、边跨不对称时，必将在塔中引起很大的不合理弯曲内力，失去了索力优化的意义。
1.2 索力无约束优化弯曲能量最小法是用结构的的弯曲余能作为目标函数。
弯矩最小法是以弯矩平方和作为目标函数。
这两种方法不能计入预应力索力影响，且只适用于恒载索力优化，计算时要改变结构的计算模式，比较麻烦。
1.3 有约束的索力优化用索量最小法是以斜拉桥索的用量(张拉力乘索长)作为目标函数，用关心截面内力、位移期望值范围作为约束条件。
运用这种方法，必须确定合理的约束方程，否则容易引出错误结果。
最大偏差最小法将可行域中的参量与期望值的偏差作为目标函数，使最大偏差达到最小。
这是一个隐约束优化问题，最后可变化为一个线性规划问题，这种方法既适用于成桥索力优化，也适用于施工中的索力调整优化。
1衡量斜拉桥受力性能的好坏一般并不能用单一的目标函数来表示，因此，才出现了以上各种索力优化法，他们都具有局限性。
斜拉桥索力张拉优化方法研究
总第３２０期交 通 科 技ＳｅｒｉａｌＮｏ．３２０ ２０２３第５期ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．５Ｏｃｔ．２０２３ＤＯＩ１０．３９６３／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１ ７５７０．２０２３．０５．０１２收稿日期：２０２３ ０５ ０５第一作者：蒲洁（１９９４－），男，硕士，助理工程师。
斜拉桥索力张拉优化方法研究蒲 洁 李 江 王天琪 雍正阳 巩海周（中建八局西南公司 成都 ６１００４１）摘 要 针对斜拉桥建设工期紧、二次调索工作量大、张拉工作耗时较长等问题，提出一种索力张拉优化方法。
该方法以主梁上、下缘应力和成桥索力为控制目标，通过对主梁施加临时配重的方式，将二次调索方案转化为一次张拉到位，用以加快施工进度，提高工作效率，实现工程按时通车。
以某矮塔斜拉桥为工程背景，通过施工阶段有限元仿真分析，对所提方法的可行性进行验算，结果表明，成桥索力和施工阶段主梁应力均可达到合理要求，验证了所提方法的可行性。
关键词 矮塔斜拉桥 斜拉索 一次张拉到位 临时配重中图分类号 Ｕ４４８．２７ Ｕ４４１ 斜拉索作为斜拉桥的重要构件，在布置过程中其不同张拉方式会对斜拉桥线形及受力造成较大影响，合理的张拉方式不仅可以降低成本，更能使斜拉桥具有更高的安全性［１ ３］。
目前，常用的斜拉索张拉方式主要分为２种：①一次张拉到位，②二次张拉到位。
大部分斜拉桥索力的张拉使用二次张拉到位的张拉方法［４］，此张拉方式不仅有利于保证桥梁结构悬臂施工阶段控制截面的受力要求，且在保证线形的基础上通过二次调索可使成桥索力和结构内力最大限度地接近理想成桥状态［５］。
但此种斜拉索索力张拉方式存在工作量大、施工周期较长的问题，对于有工期要求的项目不太适用。
斜拉索力一次张拉到位方法就是在施工阶段只进行一次索力张拉［６］，但是为了使桥梁成桥之后达到理想成桥状态，此种斜拉索张拉方式会提供较大的一次张拉索力，这种过大的索力，对于自重较轻的桥梁，可能会导致悬臂施工阶段主梁下缘出现较大拉应力，影响结构安全，且这种方法的主梁线形监控压力大，成桥线形往往较差。
浅谈桥梁工程中无背索斜拉桥索力优化
浅谈桥梁工程中无背索斜拉桥索力优化摘要：本文作者结合自己多年的实际工作经验，结合某桥主桥工程实例，介绍了无背索斜拉桥主塔混凝土浇筑及斜拉索张拉方案的一种优化方法，并就相关问题提出了自己的看法和意见，仅供参考。
关键词：桥梁；斜拉桥；索力；优化Abstract: in this paper the author, based on his years of practical experience, the combined with a main bridge engineering examples, this paper describes the main tower is cable stayed back concrete pouring and stay-cables zhang pulled a scheme optimization method, and the related problems with it views and opinions, is only for reference.Keywords: bridge; Cable-stayed bridge; Cable force; optimization斜拉桥又称斜张桥，是将主梁用许多拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁，是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系。
常规的斜拉桥在桥塔两侧均有斜拉索，恒载作用下塔两侧斜拉索水平力可保持平衡，主塔仅在活载及附加荷载作用下承受一定的水平力及矩弯，而与常规斜拉桥不同，无背索斜拉桥仅有单侧索，桥塔的受力表现为在斜拉索索力及自身重力的作用下的悬索梁。
无背索斜拉桥是对常规斜拉桥造型的突破，无背索后倾的塔身形状表现出对相对纤细的桥面强大稳固支撑的力量感，给人醒目深刻的感受。
为了确保主塔处于良好的受力状态，无背索斜拉桥的塔身一般都设计成倾斜的，依靠塔身的自身重力矩来平衡斜拉索的倾覆力矩，因此组成了梁塔结构的平衡体系。
基于Matlab优化工具箱的斜拉桥索力优化实用方法
第22卷第6期森 林 工 程Vol 22No 62006年11月FORES T E NGINEERINGNov.,2006基于Matlab 优化工具箱的斜拉桥索力优化实用方法李 岩1,2,陈彦江1,盛洪飞1,孙 航1(1.哈尔滨工业大学,哈尔滨 150090; 2.黑龙江大学,哈尔滨 150086)摘 要:基于Matlab 优化工具箱,以结构内力和线形为控制条件,提出一种便于工程应用的斜拉桥索力优化实用方法。
将斜拉桥合理成桥索力的确定问题转化为有约束的二次规划问题,运用Matlab 优化工具进行求解,工程算例证明方法简单、有效,具有一定的工程实用价值。
关键词:斜拉桥;索力优化;二次规划;Matlab中图分类号:U448 27 文献标识码: 文章编号:1001-005X (2006)06-0035-03Practical Methods of Optim ization of C able Force for Cable -stayed Bridge Based on Matlab Optim ization Toolbox Li Yan (1.Harbin Institute of Technology,Harbin 150090; 2.Heilongjiang Universi ty,Harbin 150086),Chen Yanjiang,Sheng Hongfei,Sui Hang (Harbin Institute of Technology,Harbin 150090)Abstract :Based on the Matlab opti mization toolbox ,thi s paper used in ternal force and geometry as control condi tions,put forward a practical method of optimization of cable force for cable-stayed bridge.The problem of confirming the finished-stage cable force for cable -stayed bridge was turned into the problem of constrained quadratic programming.Then the problem was solved by M atlab opti mization toolbox.T he engineeri ng examples showed that the methods was simple,efficient and had practical values in engineering.Key words :cable-stayed brid ge;opti mization of cable force;quadratic program;Matlab收稿日期:2006-03-24第一作者简介:李 岩(1978-),男,黑龙江省依安人,博士研究生,研究方向:大跨桥梁动力性能研究。
(最新整理)斜拉桥的索力优化
(完整)斜拉桥的索力优化编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)斜拉桥的索力优化）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)斜拉桥的索力优化的全部内容。
斜拉桥索力优化简介一、斜拉桥的概况斜拉桥又称斜张桥，其上部结构由主梁、拉索和索塔三种构件组成.它是一种桥面系以加劲梁受弯或受压为主，支承体系以斜拉索受拉和主塔受压为主的桥梁。
斜拉索作为主梁和索塔的联系构件，将主梁荷载通过拉索的拉力传递到索塔上,同时还可以通过拉索的张拉对主梁施加体外预应力，拉索与主梁的结点可以视为主梁跨度内的若干弹性支承点,从而使主梁弯矩明显减小，主梁尺寸以及主梁重量也相应减小,大大改善了主梁的受力性能，显著提高了桥梁的跨越能力。
根据主梁所用建筑材料的不同，可将现代斜拉桥分为钢斜拉桥、混凝土斜拉桥、结合梁斜拉桥以及混合式斜拉桥等。
早期斜拉桥的主梁均为钢结构，其形式主要为双箱或单箱配以正交异性板。
随着技术进步，19世纪中期出现了第一座现代意义的混凝土斜拉桥,从此，混凝土斜拉桥进入了人们的视野.混凝土斜拉桥的主梁和索塔一般由混凝土材料构成,为了提高主梁和索塔的适用性能,主梁可以优先采用预应力混凝土主梁,索塔可以釆用钢结构劲性骨架加强或环向预应力结构.在密索体系混凝土斜拉桥中，拉索受拉,主塔和主梁以受压为主,可以充分利用钢丝或钢绞线优异的受拉能力和混凝土良好的受压能力，同时，斜拉索水平分力对主梁形成预压作用,提高了主梁的抗裂能力。
从设计方面看，既要考虑结构总体布置、结构体系选择的合理性,又要考虑釆用何种方法寻求成桥索力的最优解,还要考虑施工的便捷性、经济效益、社会效益以及美学功能等多种因素;从施工方面讲,既要确定合理的施工流程,设法寻求合理的施工初拉力,还要做好施工过程中施工参数的动态控制和调整等方面工作。
斜拉桥索力优化实用方法
斜拉桥索力优化实用方法
梁鹏;肖汝诚;张雪松
【期刊名称】《同济大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2003(031)011
【摘要】合理确定成桥索力是斜拉桥设计中一项十分重要的工作,而目前设计实践中对此存在不同认识.对现有斜拉桥索力优化理论进行评述,认为索力优化的影响矩阵法在理论上最为完善.为便于在设计实践中推广,基于索力优化的影响矩阵法原理,提出一种斜拉桥成桥索力优化的实用方法,并从理论上加以证明,实践上得到检验.实用方法可以方便地进行斜拉桥成桥索力优化,并能实现多种优化方案比选,尤其适用于初步设计阶段.
【总页数】5页(P1270-1274)
【作者】梁鹏;肖汝诚;张雪松
【作者单位】同济大学,桥梁工程系,上海,200092;同济大学,桥梁工程系,上
海,200092;同济大学,桥梁工程系,上海,200092
【正文语种】中文
【中图分类】U448.27
【相关文献】
1.基于Matlab优化工具箱的斜拉桥索力优化实用方法 [J], 李岩;陈彦江;盛洪飞;孙航
2.基于双策略改进遗传算法的斜塔斜拉桥索力优化分析 [J], 潘伟;郑凯锋;曾琼瑶
3.钢箱梁斜拉桥成桥索力优化分析 [J], 邬佳成;张潭潭
4.基于影响矩阵的斜拉桥成桥索力优化方法分析 [J], 阴文蔚
5.基于影响矩阵法的非对称斜拉桥索力优化分析 [J], 刘庭凯
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。