混凝土斜拉桥合理成桥状态确定的分步算法

斜拉桥的合理成桥状态一、概述在通常意义下，桥梁的设计必须遵照适用、经济、安全和美观的基本原则，这在桥梁的初步设计阶段显得尤为突出。

桥梁初步设计要解决桥型方案问题，即根据行车、通航等使用要求，选定合适的桥梁类型和立面布置，确定主要的结构尺寸。

对于斜拉桥方案，需确定塔的个数、主跨大小、边跨与主跨比例、主梁的截面形式和高度、主塔的形式、斜拉索的布置、主梁与塔和墩的连接或支承方式等主要参数。

这些主要参数的确定通常是先根据经验初拟。

进行结构分析计算出设计内力，进行截面设计确定配筋和验算应力或裂纹，如果内力和截面设计结果不合理。

再修正有关参数重新作结构分析和截面设计，直至满足规范要求。

传统的设计方法在计算设计内力时，通常采用一次落架法计算恒载内力，这对于结构体系比牧简单的桥梁（如简支梁桥，采用一次落架法施工的中小型桥梁）来说是可行的，但对于斜拉桥，由于斜拉索需要进行预张拉，因此即使采用一次落架法施工，结构内力的计算也不是确定的。

斜拉桥一般采用悬臂法施工，最终的成桥恒载受力状态是通过施工过程一步步形成的，施工过程中斜拉索要逐根安装并进行张拉。

施工工序和张拉索力决定了桥梁在施工过程中的受力，也决定了成桥的恒载受力状态。

但张拉索力的确定又必须有一个已知的成桥恒载受力状态作为目标才能实现。

因此斜拉桥的设计计算首先要解决成桥受力状态的问题。

前，桥梁的设计规范采用极限状态理论，分正常使用和承载能力两种极限状态。

按正常使用极限状态验算结构刚度、截面应力或裂纹宽度：按承载能力极限状态验算截面的极限抗力。

通常按弹性理论进行结构内力计算，按此内力进行验算。

但由于斜拉桥为高次超静定结构，如果要分析结构的极限承载力，则必须考虑材料的塑性，充分计入材料和儿何非线性引起的结构内力重分布，才能真正求出结构的极限承载力，国内外在这方面有一些研究，但还有不少问题需要解决。

二、斜拉桥成桥受力状态确定方法斜拉桥成桥受力状态包括成桥恒载内力状态和主梁线形状态，并且对于混凝土斜拉桥，由于混凝土收缩徐变的影响，成桥后相当一段时间内恒载内力状态和主梁线形状态会随时间变化，通常认为5年后才能基本稳定。

弯曲能量法无需编程计算，只需保持成桥结构计算简图不变，令主梁、桥塔及斜拉索的截面面积A趋于无穷大（如取原面积的104），对应的结构容重取原容重的10－4，计算恒载内力，得到的索力即为满足目标函数的优化索力。

但此时的结构内力并非弯曲能量法下的成桥内力，需恢复结构原始截面面积和容重，并采用倒拆法求得施工索力，按施工过程得到成桥内力。

斜拉索或者系杆拱吊杆，用link10模拟。

索施加初应变ε0=ζ0/Eζ0――目标索应力。

由于施加索力后结构会产生变形δ，在施加初应变ε0后，索上实际的初应变ε<ε0 ,索的实际应力ζ<ζ0
论坛里讲了2钟方法
第一种用生死单元做，先杀死索单元，施加等效力，然后再del等效力，活单元，这样是能够模拟。

第二种可以初应变乘以一个放大系数进行迭代，即第i次索的应力为ζ，则第i+1次索的初应变设置为（ζ-ζ0）*ε0进行迭代调整索力，我是每次提取上次计算结果的索应力ζ，再用（ζ0/ζ）*ε0计算下一次，但是总计算不对。

我在论坛里搜索，但还是没找到具体怎么做？有谁能够详细解释下做的过程？最好能给个命令流的思路吧。

是不是要用到antype,,rest。

第三章斜拉桥计算①斜拉桥（或者其他桥梁）的计算分类：总体分析局部分析②局部应力分析方法③斜拉桥总体分析的特点a.考虑垂度效应的斜拉索弹性模量修正问题；b.考虑成桥索力可优化的成桥状态确定问题；c. 考虑施工分阶段进行，索力反复可调、施工方便、成桥达到设计内力目标和线形目标的施工张拉力和预拱度确定问题。

3、斜拉索等效弹模与斜拉索水平投影长、斜拉索应力的关系第二节斜拉桥合理成桥状态3.2.1 成桥恒载索力的初拟斜拉桥的设计存在一个通过优化成桥索力来优化斜拉桥成桥内力的合理成桥受力状态确定问题：斜拉桥主梁、主塔受力对索力大小很敏感；而斜拉索索力可以调节。

国内外学者探索出了多种方法：简支梁法、恒载平衡法、刚性支承连续梁法、最小弯曲能量原理法、最小弯矩法、内力平衡法（或应力平衡法）、影响矩阵法、用索量最小法。

讲授：李传习成桥恒载索力的初拟的方法•简支梁法–方法的定义：选择合理的成桥索力，使主梁在成桥状态的恒载弯矩与以拉索锚固点为主梁支点的简支梁的恒载弯矩一致。

（图）–特点：对于不对称结构，塔的弯矩难以照顾，所得结果难以应用。

–适应情况：已用得不多。

•恒载平衡法–方法：主跨斜拉索索力根据简支梁法确定；边跨斜拉索索力根据塔承受的不平衡水平力为零的条件确定；边跨的压重根据简支梁法确定。

–特点：主梁成桥恒载弯矩与简支梁相同；主塔恒载弯矩为零。

–适应情况：用得较多，适用范围较广。

•刚性支承梁法–方法：选择合理的成桥索力，使主梁在成桥状态的恒载弯矩与以拉索锚固点为主梁支点的连续梁的恒载弯矩一致（图）。

–特点：对于不对称结构，塔的弯矩难以照顾；索力跳跃性可能很大，不均匀。

–适应情况：已用得不多。

讲授：李传习成桥恒载索力的初拟的方法（续1）•最小弯曲能量原理法–方法（定义）：以弯曲应变能最小为目标函数。

最初该法只适应于恒载索力优化，无法考虑活载和预应力的影响；将该法与影响矩阵结合后，这个缺点得到了克服。

此方法所得结果中一般弯矩均比较小，但两端索力不均匀，如人为调整易使受力状态调乱。

斜拉桥合理设计状态确定与施工控制斜拉桥是一种常见的桥梁类型，具有结构新颖、跨越能力大、受力合理等特点，在交通工程中占据重要地位。

然而，斜拉桥的设计和施工过程较为复杂，合理设计状态的确定与施工控制对于桥梁的安全性和稳定性至关重要。

本文将对斜拉桥合理设计状态的确定和施工控制进行探讨，以期为相关工程提供参考。

在确定斜拉桥的合理设计状态时，首先要根据桥梁设计规范和实际情况，对斜拉桥的受力情况进行详细分析。

这包括对主梁、塔柱和拉索等关键部位的受力计算，以及考虑车辆、风载等外部荷载的影响。

还需要对斜拉桥的变形情况进行校核，以确保桥梁在使用过程中的稳定性。

同时，根据计算结果，需要对斜拉桥的承载能力进行评估，包括持久载和短暂载作用下桥梁的承载能力。

综合考虑以上因素，确定出斜拉桥的合理设计状态。

在斜拉桥的施工控制中，首先需要注意施工过程中的安全性。

由于斜拉桥施工过程中涉及到高空作业和大型机械设备，需要采取相应的安全措施，确保施工人员的生命安全和设备的正常运行。

需要控制施工过程中的质量。

这包括对原材料的检验、施工工艺的控制以及质量检测等环节。

只有保证施工质量的可靠性，才能确保桥梁在使用过程中的稳定性和耐久性。

为了达到这个目标，施工单位需要建立健全的施工质量管理体系，对施工过程进行全面、严格的质量监控。

以某实际斜拉桥工程为例，该工程在设计和施工过程中，根据桥梁设计规范和实际情况，对斜拉桥的受力情况、变形情况和承载能力进行了详细分析。

在确定合理设计状态的过程中，采用了有限元分析等方法，对主梁、塔柱和拉索等关键部位的受力进行了精确计算。

同时，考虑到车辆、风载等外部荷载的影响，对该桥的持久载和短暂载作用下桥梁的承载能力进行了全面评估。

在施工控制方面，该工程采取了有效的安全措施和质量监控手段，确保了施工过程的安全性和施工质量。

然而，该工程也存在一些不足之处。

例如，在施工过程中，由于设备故障和天气原因等不可抗力因素，导致部分施工环节出现了延误。

斜拉桥计算流程斜拉桥是一种特殊的桥梁结构，其特点是悬臂梁和斜拉索的组合结构。

计算斜拉桥的流程主要包括以下几个步骤：1.确定桥梁的几何形状：包括桥梁的跨度、跨中高度、支座类型等。

这些参数将直接影响桥梁的结构布置和斜拉索的设置。

2.确定斜拉索的布置形式：根据桥梁的跨度和几何形状，选择合适的斜拉索布置形式。

常见的斜拉索布置形式有一塔一平、两塔一平、两塔两平等。

3.确定斜拉索的参数：斜拉索的参数包括索的数量、索的长度、索的倾角等。

这些参数需要根据桥梁的设计要求和结构特点进行确定。

4.进行桥梁静力分析：根据斜拉桥的结构形式和斜拉索的约束条件，进行静力分析。

静力分析的目的是确定桥梁各部分的受力情况，包括桥墩、主梁、斜拉索等。

常用的静力分析方法有平衡法、变位法、刚度法等。

5.进行结构优化设计：根据静力分析的结果，对桥梁的结构进行优化设计。

优化设计的目的是使得桥梁在满足强度要求的前提下，尽可能减小材料消耗、提高整体结构效益。

6.进行斜拉索的预应力设计：斜拉索是斜拉桥的关键组成部分，其预应力设计至关重要。

预应力设计的目的是使斜拉索在正常使用条件下保持足够的预应力，使得桥梁的受力分布合理、稳定。

7.进行斜拉桥的动力分析：斜拉桥在受到外部荷载作用时，会产生动力响应。

动力分析的目的是确定桥梁在不同工况下的振动特性，包括自振频率、模态形态等。

动力分析结果可以用于优化桥梁的设计和确定桥梁的减振措施。

8.编制施工图纸和技术规范：根据设计计算结果，编制施工图纸和技术规范。

施工图纸是斜拉桥施工的依据，其中包括桥梁的布置、构造、尺寸等详细信息。

技术规范是对施工过程和质量要求的规定，以确保施工的安全和质量。

以上是计算斜拉桥的主要流程，其中涉及到的具体计算方法和设计细节会根据具体情况而有所不同。

设计斜拉桥是一项复杂的任务，需要结构工程师和桥梁专家的深入研究和经验积累。

斜拉桥施工状态的确定方法一、概述通常，斜拉桥要实现最终的成桥状态豁要经过一系列的施工步骤。

根据主梁的施工方法不同有支架现浇法、支架拼装法、顶推法、悬臂现浇法、悬臂拼装法。

从斜拉索的张拉次数不同可分为一次张拉法和多次张拉法。

从悬僻现浇挂篮的支承方式不同可分为后支点挂篮和前支点挂篮。

支架现浇法或支架拼装法的主梁是在支架上进行现浇或拼装的，一般为落地支架。

通常用于规模较小的斜拉桥。

顶推法是指主梁采用顶推法施工的情况，一般也只适用于较小规模的斜拉桥。

悬臂现浇法是利用挂篮进行主梁的施工，通常相应梁段的斜拉索必须同步施工，对于采用后支点挂篮施工的情况，一个标准梁段的施工工序通常为：①挂篮前移并立模定位；②安装钢筋等、浇注混凝土；③混凝土待强后，张拉梁内预应力；④挂对应梁段的斜拉索并进行张拉。

对于采用前支点挂篮施工的情况，一个标准梁段的施工工序通常为：①挂篮前移并立模定位；②挂当前梁段斜拉索与挂篮前端相连并进行第一次张拉；③安装钢筋等、浇注部分混凝土；④当前梁段斜拉索进行第二次张拉；⑤浇完梁段混凝土；⑥混凝土待强后张拉梁内预应力；⑦降挂篮，当前梁段斜拉索进行第三次张拉。

悬臂拼装法是利用浮吊或桥面吊机将预制好的梁段逐段拼装的，通常斜拉索也必须同步安装并张拉。

悬臂施工法（现浇或拼装）施工达到最大悬臂后，要进行合龙段施工，如标准的三跨双塔斜拉桥，一般分别以两个主塔为中心进行双悬臂施工，达到最大悬臂后先合龙边跨，然后再进行中跨合龙施工，各跨的合龙施工是斜拉桥施工中极其关键的环节，通常的合龙程序为：①安装合龙段混凝土施工的吊架；②配平衡重施加在合龙口两侧；③利用定位装置嵌定合龙口；④安装钢筋等、浇注合龙段混凝土并逐级去掉合龙口两侧的平衡重；⑤张拉合龙预应力束。

如果平衡重与合龙梁段的重盆相等，则合龙口嵌定装置基本上不承受由合龙段混凝土浇注引起的内力。

合龙程序还有一个核心问题就是平衡重施加的时间。

这里是在合龙口嵌定之前，施加在主梁最大悬臂状态下，如果在合龙门嵌定之后施加，则由于嵌定装置使主梁成为了连续结构，其受力情况完全不一样，并且，合龙口嵌定装置需承受由平衡重引起的很大的内力，对成桥状态的主梁弯矩影响很大，后者与前者相比，跨中区域产生较大的恒载正弯矩，与该区域的控制弯矩同号，是不利的。