摘要
组合梁斜拉桥由于能充分发挥不同材料或体系的各自优点，同时具有自重轻、跨越能力强、施工便利等特点，在现代桥梁建设中得到广泛采用。相比于其他类型的斜拉桥，组合梁斜拉桥的受力特性复杂，对施工控制精度及施工技术指标的要求严苛。为保证此类型斜拉桥成桥状态受力合理、成桥线形平顺、施工状态安全，以在建主跨为328m的桑园子黄河大桥为工程背景，结合现场施工监控工作采用有限元分析法对其合理成桥状态和合理施工状态的确定、施工控制参数的敏感性展开了研究。本文的主要研究内容及成果如下： (1)针对组合梁斜拉桥合理成桥状态确定的问题，以有限元理论为基础，采用弯曲能量最小法进行成桥索力的初步确定，然后利用影响矩阵法对初拟索力进行二次优化，最终得到一组满足结构受力要求且与设计索力吻合度较高的成桥索力，确定了该组合梁斜拉桥的合理成桥状态。 (2)针对组合梁斜拉桥合理施工状态确定的问题，首先针对该斜拉桥特殊的结构特点（索塔采用交叉的钢管混凝土斜撑作为塔肢间的横向联系）进行施工方案优化；在保证索塔受力安全的前提下以合理成桥状态为目标，利用正装迭代法对主梁及拉索的施工进行分析，求解出一组满足施工监控精度要求的斜拉索施工索力，并将所得施工成桥索力与设计成桥索力对比分析，结果表明所得成桥索力吻合度较高，偏差范围为-3.5%~3.9%，满足施工监控精度要求；最后通过现场实测数据验证了有限元模型的准确性，有限元模型分析得到的理论数据可为该桥的施工提供指导。 (3)针对单因数敏感性分析法在分析构造复杂的组合梁斜拉桥参数敏感性问题上的不足，从试验设计和统计学角度出发引入均匀设计试验、多元线性回归分析并结合统计检验方法，以成桥状态下主梁线形、主塔位移、拉索索力为结构目标响应，选取主塔和主梁混凝土弹性模量、斜拉索弹性模量、拉索初张力、桥面板容重、桥面板钢束张拉控制应力等参数进行多因素敏感性分析。结果表明：拉索初张力、桥面板容重和斜拉索弹性模量为成桥线形、成桥塔偏的敏感参数且拉索初张力的敏感程度远大于其他两个参数，成桥索力的敏感参数为拉索初张力、桥面板容重；引入的方法可准确的获取该桥成桥状态下结构响应的敏感性参数。
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