第
39
卷第
2
期
2007
年
2
月
哈尔滨工业大学学报
JOURNAL OF HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGY
Vo
l.
39
No.2
Feb.
2007
确定斜拉桥成桥索力多约束条件下最小能量法
黄侨吴红林
1
，
2
杨大伟
1
(1.哈尔滨工业大学交通科学与工程学院，哈尔滨
150090;2.
西南交通大学土木工程学院，成都
610031
)
摘
要:在对既有确定斜拉桥合理成桥索力方法分析的基础上，给出了最优成桥状态的判别准则，并提出了
一种新的斜拉桥合理成桥索力确定方法一一基于多约束条件下的最小能量法.该方法考虑因素较为全面，优
化判别准则具有明确的工程含义，实施计算效率嗽高.实际工程运用证明了该方法的有效性和可靠性.
关键词:斜拉桥;成桥索力;最小能量法
中国分类号:
TU448.35
文献标识码
:A
文章编号:
0367
-
6234
(2007)
02
-
0288
-
04
Mi
nimum energy method with multi - restrictions to decide
the rational completed stage force
HUANG Qiao
1
, WU
Ho
吨
_lin
1
，
2
，
YANG Da-wei
1
(
1.
School
of
Comrnunications
Science
and
Engineering
,
Harbin
Institute
of
Technology
,
Harbin
150090
,
China;
2.
School
of
Ci
vil
Engineering
,
Southwest
Jiaotong
University
,
Chengdu
610031
,
China)
Abstract:
Based on the analysis of all kinds of fonner methods to decide the rational completed stage
cable
force , a new method
based
on the rule of optimization of completed stage is proposed. The method is
based
on
minimum energy method with multi - restrictions which
can
include more restrictions such as force , displace-
ment
and
stress , etc. The rule of optimization is of specific engineering meaning and its calculation efficiency
is high. The method has
been
applied in practical cable - stayed bridge engineering. The analysis results show
that the method is accurate
and
effective.
Key
words:
cable - stayed
bridge;
completed stage cable force; minimum energy method
斜拉桥是由主梁、桥塔、墩台和斜拉索组成的组
合体系，拉索的存在使得斜拉桥成为多次超静定结
构.在满足斜拉桥结构受力的前提下，斜拉桥的斜拉
索索力可以有任意种组合，因而斜拉桥结构的整体
受力状态也就有无数种，所以存在一个斜拉桥合理
索力确定的问题.只有确定了斜拉桥的合理成桥状
态，才能为施工过程分析提供依据和目标.
国内外确定斜拉桥合理成桥索力的方法有:
①刚性支撑连续梁法，有时也称为零位移法
[IJ
②自动调索法
[IJ
③改进的刚性支撑连续梁
法
[lj;
④零位移法
[IJ
⑤内力平衡法
[IJ
⑥影响矩
阵法
[2];
⑦最小弯曲能量法
[3];
⑧用索量最小
法
[4];
⑨分布算法.
收稿日期:
2004-04
一
0
1.
作者简介:黄侨(1
958
一)
，男，教授，博士生导师
这些方法可以分为
3
类:
1
)受力状态的索力优化法，如①~⑥;
2)
元约束优化索力方法，如⑦;
3)
有约束优化索力方法，如⑧⑨.
这些方法都有一个欠考虑之处:没有明确说
明什么状态是合理成桥状态，即优化求解的目标
不明确、不完整.本文首先给出了最优成桥状态的
明确定义或判断准则，然后探求实现这种优化目
标的方法和途径，最后通过实际工程，验证了该方
法的有效性和可靠性.
1
最优成桥状态
首先给出最优成桥状态的参考定义，或者说
建议的判别准则:桥梁的合理设计成桥状态必须
包括力的状态和线形状态.对斜拉桥来说，力的状
态应包括主梁、塔、斜拉索以及桥墩的受力状态;
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