摘要 | 第5-7页 |
ABSTRACT | 第7-9页 |
第一章 绪论 | 第14-34页 |
1.1 研究背景与意义 | 第14-15页 |
1.2 国内外研究现状 | 第15-31页 |
1.2.1 斜拉桥锚固区的结构形式与设计方法 | 第15-18页 |
1.2.2 斜拉桥预应力混凝土索塔锚固区受力性能研究 | 第18-23页 |
1.2.3 拉-压杆模型设计方法 | 第23-27页 |
1.2.4 结构拓扑优化 | 第27-31页 |
1.3 目前研究存在的问题 | 第31-32页 |
1.4 本文研究思路与研究内容 | 第32-34页 |
第二章 改进的遗传演化结构优化算法 | 第34-58页 |
2.1 引言 | 第34页 |
2.2 渐进结构优化算法(ESO) | 第34-44页 |
2.2.1 基本步骤 | 第34-36页 |
2.2.2 应变能灵敏度 | 第36-37页 |
2.2.3 ESO数学理论背景的讨论 | 第37-42页 |
2.2.4 关于ESO合理性及求解失败的讨论 | 第42-44页 |
2.3 遗传演化结构优化算法(GESO) | 第44-47页 |
2.3.1 基本概念 | 第44-45页 |
2.3.2 基本步骤 | 第45-46页 |
2.3.3 关于GESO优缺点的讨论 | 第46-47页 |
2.4 改进的遗传演化结构优化算法(IGESO) | 第47-56页 |
2.4.1 改进方法 | 第47-49页 |
2.4.2 基本步骤 | 第49-51页 |
2.4.3 算例 | 第51-56页 |
2.5 本章小结 | 第56-58页 |
第三章 混凝土索塔锚固区水平向拉-压杆模型研究 | 第58-93页 |
3.1 引言 | 第58页 |
3.2 拉-压杆模型(STM)基本理论与建模方法 | 第58-63页 |
3.2.1 拉-压杆模型的构成 | 第58-61页 |
3.2.2 拉-压杆模型的建模方法 | 第61-63页 |
3.3 各国规范拉-压杆模型的细部设计 | 第63-68页 |
3.3.1 拉杆 | 第63-64页 |
3.3.2 压杆 | 第64-67页 |
3.3.3 节点 | 第67-68页 |
3.4 索塔锚固区水平向拉-压杆模型基本构形 | 第68-76页 |
3.4.1 荷载与边界条件的简化 | 第68-69页 |
3.4.2 索塔截面尺寸统计 | 第69-73页 |
3.4.3 索塔平面模型的拓扑优化 | 第73-76页 |
3.5 索塔锚固区水平向拉-压杆模型的参数确定 | 第76-84页 |
3.5.1 小厚宽比锚固区的拉-压杆模型 | 第76-81页 |
3.5.2 大厚宽比锚固区的拉-压杆模型 | 第81-83页 |
3.5.3 索塔锚固区拉-压杆模型拉杆内力的分析 | 第83-84页 |
3.6 基于拉-压杆模型的塔壁预应力配筋设计 | 第84-92页 |
3.6.1 塔壁预应力筋布置与配筋面积的确定 | 第84-85页 |
3.6.2 算例 1(小厚宽比锚固区) | 第85-88页 |
3.6.3 算例 2(大厚宽比锚固区) | 第88-92页 |
3.7 本章小结 | 第92-93页 |
第四章 单向预应力体系索塔锚固区足尺模型试验研究 | 第93-131页 |
4.1 引言 | 第93页 |
4.2 依托工程概况 | 第93-94页 |
4.3 单向预应力索塔锚固区足尺模型试验方案 | 第94-104页 |
4.3.1 试验模型的设计与制作 | 第94-97页 |
4.3.2 加载系统 | 第97-98页 |
4.3.3 预应力损失与施工控制试验方案 | 第98-101页 |
4.3.4 索塔锚固区静力性能试验方案 | 第101-104页 |
4.4 预应力损失与施工控制试验结果分析 | 第104-110页 |
4.4.1 孔道摩阻损失 | 第104-105页 |
4.4.2 锚圈口摩阻损失 | 第105-106页 |
4.4.3 锚固回缩损失 | 第106页 |
4.4.4 混凝土弹性压缩引起的预应力损失 | 第106-107页 |
4.4.5 预应力钢筋松弛引起的预应力损失 | 第107-108页 |
4.4.6 预应力钢束总损失 | 第108-109页 |
4.4.7 短束预应力筋的伸长量控制 | 第109-110页 |
4.5 单向预应力体系索塔锚固区静力性能试验结果分析 | 第110-129页 |
4.5.1 有限元数值模型 | 第110-111页 |
4.5.2 工况一(单向预应力束张拉之后) | 第111-116页 |
4.5.3 工况二(正常使用状态) | 第116-125页 |
4.5.4 工况三(1.6 倍超载状态) | 第125-129页 |
4.6 本章小结 | 第129-131页 |
第五章 单向预应力体系索塔锚固区极限承载力分析 | 第131-150页 |
5.1 引言 | 第131页 |
5.2 ABAQUS软件动力学显式有限元方法 | 第131-132页 |
5.3 有限元模型的建立 | 第132-141页 |
5.3.1 概述 | 第132-133页 |
5.3.2 边界条件与荷载 | 第133-134页 |
5.3.3 材料特性与本构模型 | 第134-138页 |
5.3.4 计算结果稳定性的验证 | 第138-139页 |
5.3.5 稳定时间极限与计算效率相关参数的选择 | 第139-141页 |
5.4 单向预应力体系索塔锚固区加载全过程分析 | 第141-149页 |
5.4.1 位移变化全过程分析 | 第141-142页 |
5.4.2 应力变化全过程分析 | 第142-147页 |
5.4.3 混凝土开裂全过程分析 | 第147-149页 |
5.5 本章小结 | 第149-150页 |
第六章 多荷载工况拉-压杆模型设计方法研究 | 第150-184页 |
6.1 引言 | 第150页 |
6.2 基于ESO算法的多荷载工况拓扑优化研究 | 第150-161页 |
6.2.1 多目标优化的数学模型与解的类型 | 第150-152页 |
6.2.2 基于ESO算法的多目标拓扑优化方法 | 第152-155页 |
6.2.3 考虑荷载量级的多工况拓扑优化方法改进策略 | 第155-161页 |
6.3 三种改进的多荷载工况拓扑优化方法的对比研究 | 第161-173页 |
6.3.1 算例一(简支深梁) | 第161-167页 |
6.3.2 算例二(枕梁) | 第167-173页 |
6.4 多荷载工况拉-压杆模型设计流程 | 第173-175页 |
6.4.1 拉-压杆模型建立 | 第173页 |
6.4.2 拉杆、压杆与节点的设计与校核 | 第173-174页 |
6.4.3 设计流程 | 第174-175页 |
6.5 设计示例(单向预应力体系索塔锚固区) | 第175-183页 |
6.5.1 多工况拉-压杆模型的建立 | 第175-177页 |
6.5.2 配筋设计 | 第177-182页 |
6.5.3 单向预应力体系索塔锚固区设计建议 | 第182-183页 |
6.6 本章小结 | 第183-184页 |
结论与展望 | 第184-187页 |
本文主要工作及结论 | 第184-185页 |
本文创新之处 | 第185-186页 |
有待进一步解决的问题 | 第186-187页 |
参考文献 | 第187-195页 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第195-196页 |
致谢 | 第196-197页 |
附件 | 第197页 |