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基于非线性GRG算法的大跨度悬索桥施工监控关键参数研究

悬索桥,主缆线形,吊杆力,索夹安装位置,顶推时机,顶推量

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本文涉及三个议题。（1）悬索桥主缆线形和吊杆力之间的迭代计算：两者的确定互为前提，因此需要迭代计算。利用解析法求解主缆的成桥线形和内力，考虑了主索鞍圆弧的影响；利用有限元法计算吊杆力，计入了主缆-吊杆-加劲梁的联合作用。（2）吊杆无应力长度和索夹安装位置的解析法修正：由于空缆线形误差和恒载重量误差的存在，为了实现准确的桥面设计线形和吊杆倾角，需做上述修正。根据空缆实测线形反算主缆无应力长度，根据恒载称重结果修正吊杆力；然后重新计算主缆成桥线形，进而计算吊杆有应力长度和无应力长度，以及各索夹在空缆状态与桥塔中心线的距离。（3）主索鞍顶推时机和顶推量的解析法计算：利用各施工阶段的吊杆力，结合桥塔的应力状态，确定主索鞍的顶推时机；利用高差闭合条件和主缆无应力长度守恒条件，计算出主索鞍的顶推量。上述三个议题中解析算法的非线性超越方程组均是利用非线性GRG（Generalized Reduced Gradient）算法求解。本文方法均已成功应用于云南金东大桥（主跨730m钢桁梁悬索桥）的施工监控。