基于现场测试的PC斜拉桥参数研究

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1、分类号:U44,U4510710-2015221080专业硕士学位论文基于现场测试的PC斜拉桥参数研究张瀚浩导师姓名职称贺拴海教授专业学位类别申请学位类别硕士建筑与土木工程及领域名称论文提交日期2018年4月17日论文答辩日期2018年5月12日学位授予单位长安大学ResearchonParametersofPCCable-StayedBridgeBasedonSiteTestAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangHanhaoSupervisor：Pro

2、f.HeShuanhaiChang’anUniversity,Xi’an,China摘要随着PC斜拉桥的广泛应用，其施工和运营阶段的控制工作也愈加重要。建立桥梁管理数据、进行健康监测和损伤评估，也必须要掌握桥梁结构的实际参数情况。通常情况下，根据设计图纸所建成的PC斜拉桥由于现场材料参数的离散性和施工误差，导致了成桥阶段的桥梁受力状态与设计预期之间存在差异，因此对后续荷载（汽车活载和异常荷载）引起的响应也不可预估。在大跨径桥梁的施工控制过程中可以掌握详细的测试数据（例如挠度，索力数据）。本文基于施工控制现场实测数据，

3、结合PC斜拉桥的力学特点，将整体桥梁结构划分成多个参数组并运用静力响应面方法修正结构参数值，从而得到参数修正后的有限元模型。本文在搜集有关模型修正理论的基础上，归纳总结了PC斜拉桥基于施工过程测试数据的参数识别修正方法。对一座斜拉桥数值模型进行了参数修正与验证，证实了该方法的可靠性。然后，以一座在建PC斜拉桥为依托工程。基于第三章提出的方法，利用现场测试数据修正了有限元设计模型。将修正参数后的本文模型和设计模型的计算值和现场实测值进行对比，证明本文修正后的结构参数值更接近于真实值，本文修正后的参数是可靠的。基于本文模

4、型重新计算了主跨合拢顶推力，二次调索索力；进行了调索力的优化设计。预测了在成桥和十年阶段的主梁挠度变化值，主梁应力值和斜拉索索力值。最后，通过本文模型预测桥梁运营期间受力状态，体现了和设计状态的差异。并基于本文模型按现行规范进行了桥梁运营阶段的结构承载力研究，该桥有一定的安全储备。关键词：PC斜拉桥，有限元模型修正，静力响应面法，施工控制，参数研究IAbstractWiththewideapplicationofPCcable-stayedbridge,thecontrolofitsconstructionandop

5、erationisbecomingmoreandmoreimportant.Inordertoestablishbridgemanagementdata,healthmonitoringanddamageassessment,itisnecessarytomastertheactualparametersofbridgestructure.Ingeneral,duetothediscretenessofmaterialparametersandtheconstructionerrorofthePCcable-stay

6、edbridgebuiltonthebasisofthedesigndrawings,thereisadifferencebetweenthebridgestressstateandthedesignexpectationinthecompletionstage.Therefore,theresponsecausedbysubsequentloads(liveloadandabnormalload)isalsounpredictable.Detailedtestdata(suchasdeflectionandcabl

7、eforcedata)canbegraspedduringtheconstructioncontroloflongspanbridges.BasedonthefieldmeasureddataofconstructioncontrolandthemechanicalcharacteristicsofPCcable-stayedbridge,thispaperdividesthewholebridgestructureintoseveralparametergroupsandusesthestaticresponses

8、urfacemethodtomodifythestructuralparametervalue,andthenobtainsthefiniteelementmodelafterparametermodification.Onthebasisofcollectingthetheoryofmodelmodification,thispapersum