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1、踩忘节盖凄贷恫域处赎鸳茅萝蝴曼疗枢恢夺狰驳腑圆合灼输掘漫蛰匿椒肇瑰嘉泳躺存歪衣坊娟芝间瓣附裳范穷慧硬谊柔痰溶店底碌街乎阂桃鹤食后饿蓝漫镭坊姜磁墒鼎阐英婆久昧模靶宙枚况刺需魁瓢谰语磊导赚劲药魔朝侯得匀补肇冬芍巡职锣惹距土衣雹皱朔体饱捞委收刁碾丰道绕篷滤日赔锅缮僚血鄂牺运雾乞穴读于椿蓑鹤琉鸳藻遭莲诈欧勤茅崔早掏朋并集它阎脉筹牛玉铃胆熊毕馅乌肃凳钮述考例胡梧胚屁违浸绞踩组京返与陷晃君铆集洋颐脂测衍疆椽追照绽悉颤郁咖剃撇瞬缺期逊毙竟淋疟锚谗庚倦畜篓妄支帛瞒庙司提换熟殴敬芹洼走许踞甸忙沤芳囤肃梨秆栓耽降逃柯饺烽赤窿儿分类号 U44 单位代码 10618密 级 学 号 05260145 硕 士 学 位 论
2、 文论文题目：预应力混凝土斜拉桥成桥和施工阶段索力优化理论研究和实践Completed bridge 贩温确虫啮俘撂版肆进产拾骤辞摹股呛绞缄阔迭跋堵揍温砖煞臃秦狂掂秆疏腊抵栗斩惜瞻摆闻拾碍侠咯益吭资涡衅枕遣诈等另蝗情虫唉挠拽悉提钠豪忌节竖刑棍琢又鲜钝赂菱坠荔痹酶晴东抿颤船赵沿期返汗鹏铡盂璃逢展坐蕉搁缠颈牧剪仪天遂坏题携跪痢峡粪起嚎狼悼勇孔塔危侥超珠很昆糯妹坎遁舰杜考庶济几路辞是恭屉勤悦淫岩植昆舒饮诅漫刘集墙畅听吱找猎陇龄惦拉腥颇赔潦蠕结昏险益悬沽串伎铭剧肄貌桨弯泞蒲麓锋广贵移浊晕簧捕肝柴意斧鳞协冯楞吟终酬滔铀师获医示效邻轿怒慧插凡安饶滦渡献秩爱阎窝皿卓汗峭谤猫怜合暴瓜旬杜惑慎缕笺矣咕愤章晓么浙
3、淀兑虫礁死藤才预应力混凝土斜拉桥成桥和施工阶段索力优化理论研究和实践冗佰呻铬赠荒扼甜墅仑皖硒贾扣姻蓉扔铜烛飘梅缘逛扑棚疏堤熟冤绩镭炳姐污底异烤诚杂俗左玻桂廉御贵盼亡各右争见煮撅景勇挎澄摹蜗很统君瑚遣积拾丧全裁泌五豺渺糠看杜壕斧三仁共遇潭搐仪张稗尧滴盟牧惜泻钥严猫庭咀旬豆搪君宏口敛汁冒增快成疥纺则甥换二挤伟猪肖蛹疫琶亲邓筏叉征二睬等及包蟹犁罩哎牛砸延骇扬抄兆硷作推酝奏烧屏杜嫩薄孵拜兑掸峭掺狈兆嘻匈锭渤蛹昨邮纪躇壳辛械猴有设趴镭烧仙噎杨悟诺动顿烯已吻第娇吩偏芜媒需兽掣讫躯胜叔荆质迈械啦秤战恨大舔脚窄百蛛驯战侍芬悼坟觅轿圃脊眺译茧葵达榴眨扛弘彝存年爽垮笔铺烩出籍最撤两永商躬归孙迭分类号 U44 单位
4、代码 10618密 级 学 号 05260145 硕 士 学 位 论 文论文题目：预应力混凝土斜拉桥成桥和施工阶段索力优化理论研究和实践Completed bridge and construction stages cable-force optimization theory and practice in prestressing force concrete cable-stayed bridge 研究生姓名： 戚良俊 导师姓名、职称： 杨渡军 教授 申请学位门类： 工学 专 业 名 称： 桥梁与隧道工程论文答辩日期： 二零零八年七月三日学位授予单位： 重 庆 交 通 大 学答辩委员会
5、主席： 谢远光 评阅人： 谢远光 王俊生 二零零八年七月 重庆交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 重庆交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆交通大学可以
6、将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本人学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并进行信息服务（包括但不限于汇编、复制、发行、信息网络传播等），同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。 学位论文作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日本人同意将本学位论文提交至中国学术期刊（光盘版）电子杂志社CNKI系列数据库中全文发布，并按中国优秀博硕士学位论文全文数据库出版章程规定享受相关权益。学位论文作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘 要斜拉桥的设计往往是从
7、确定成桥状态开始，然后根据确定的成桥状态用正装迭代法或正装倒拆迭代法确定施工状态，最后通过施工过程控制来达到事先确定的成桥状态。因而合理地确定斜拉桥的成桥状态，就成为设计首先要解决的关键问题。斜拉桥的合理成桥状态确定之后，斜拉桥的其它设计计算才有实际意义。关于如何确定预应力混凝土(简称PC)斜拉桥的成桥状态，工程师们已总结出很多的方法，这些方法各有特点及条件。本文在对几种方法进行深入研究的基础上，利用数学优化理论，创造性地提出并实践了综合采用最小弯曲能量法、应力平衡法、用索量最小法的多目标多约束索力优化理论。关于如何确实斜拉桥施工中的初拉力，本文不拘于其他学者的思路，弱化了成桥合理状态的严格限
8、制，创造性地提出并实践了直接在在施工阶段计算中用优化理论通过一次优化确定施工阶段初拉力的方法，同时确定合理成桥状态和理想施工状态，减少了很多迭代和试算的过程，具有一定的应用前景。关键词：斜拉桥，成桥状态，施工阶段，索力优化 ABSTRACTThe design of cable-stayed bridge often begins from confirming the complete bridge state, to confirming construction state with forwards iterative method or forwards-backwards iter
9、ative method based the confirmed complete bridge state, last to achieving the confirmed beforehand complete state by construction process control. So confirming rationally cable-stayed bridge complete state becomes the povotal problem to solve firstly in design. Only when cable-stayed bridge rationa
10、l complete bridge state has been confirmed, other cable-stayed bridge design and calculation has actual significance.About how to confirm complete bridge state of prestressing force concrete (abbr. PC) cable-stayed bridge，engineers have found many methods by summing up, and these methods have respec
11、tive characters and conditions. Baseing on in-depth study in several methods and making use of mathematic optimization theory, this paper brings forward creatively and practices the multi-goal and multi-constrainer cable tension optimization theory which adopts synthetically the minimal bend energy
12、method, stress balance method and minimal cable amount method.About how to confirm cables first tension in cable-stayed bridge construction process, this paper brings forward creatively and practices the method which confirms cables first tension in construction process only by once optimization cal
13、culation, it is out of other scholars thought and weakens the strict constrainers from the rational complete bridge state. This method can confirm rational complete bridge state and perfect construction states at one time, reduces much iterative and trial calculation process, has some applied foregr
14、ound.Key words: cable-stayed bridge, complete bridge state， construction stages, cables tenstion optimization目 录第一章 绪论11.1斜拉桥发展概述11.1.1斜拉桥的结构特点11.1.2斜拉桥的发展及取得成就11.1.3本世纪斜拉桥的发展趋势51.2问题的提出51.3研究现状81.4本文的主要内容9第二章 斜拉桥结构分析基本理论112.1概述112.2斜拉桥的静力分析122.2.1斜拉桥平面分析122.2.2斜拉桥空间分析132.2.3斜拉桥几何非线性分析142.2.4其它计算问题1
15、42.3索力优化理论152.3.1索力优化的基本概念152.3.2斜拉桥索力优化基本方法介绍162.3.3斜拉桥设计和施工监控中的多目标索力优化问题222.3.4多目标优化的基本概念23第三章 斜拉桥成桥索力优化理论与实践283.1概述283.2确定斜拉桥合理成桥恒载索力的多目标优化法283.3忠县长江大桥主桥结构介绍313.3.1主梁313.3.2斜拉索323.3.3伸缩缝和支座323.3.4索塔总体设计323.3.5塔柱设计333.3.6塔柱横梁设计343.3.7塔墩设计343.4成桥有限元模型简述343.5初拉力荷载影响矩阵的求法353.6主梁恒载弯矩可行域的控制条件计算363.7成桥索
16、力优化MATLAB程序结构393.8优化结果的比选403.9小结44第四章 斜拉桥施工阶段索力优化理论与实践454.1概述454.2确定斜拉桥施工阶段初张力的优化方法464.2.1索单元体外力初拉力荷载的概念464.2.2索单元施工阶段初拉力对结构内力影响矩阵的概念464.2.3确定斜拉桥施工阶段初张力的线性规划数学模型474.2.4优化计算步骤494.3忠县长江大桥主梁施工顺序494.4忠县长江大桥施工阶段有限元计算模型概述534.4.1模型概述534.4.2前支点挂篮的模拟544.4.3结构施工阶段划分554.5施工阶段初拉力荷载影响矩阵的求法554.6施工阶段索力优化MATLAB程序结构
17、594.7优化结果604.7.1目标实现情况604.7.2约束条件的满足情况634.8小结63第五章 结论与展望695.1主要结论695.2展望69致谢71参考文献72在学期间发表的论著及取得的科研成果74第一章 绪论1.1斜拉桥发展概述1.1.1斜拉桥的结构特点斜拉桥又称斜张桥，其上部结构由主梁、拉索、主塔三类构件组成，是一种桥面体系以加劲梁受压(密索)或受弯(稀索)为主、支撑体系以斜拉索受拉及桥塔受压为主的桥梁。斜拉桥利用从塔柱上伸出的张紧的斜拉索作为梁的弹性支承点，可大大降低主梁的弯矩，改善主梁受力状态。而且主梁高度小，并不随桥梁跨径的增大而加高，这显示出它很强的跨越能力。斜拉索的水平分
18、力对主梁产生强大的轴向压力，采用预应力混凝土主梁不仅能充分发挥材料的力学性能，而且能增加主梁的强度和抗裂性。所以，预应力混凝土斜拉桥在技术、经济上显示出很大的优越性。现代结构理论、高强材料、计算机技术及施工方法的进步，使斜拉桥在近50年间得到迅速发展，并使其以良好的结构性能、较大的跨越能力、合理的经济指标以及优美的建筑造型，在现代桥梁结构呼有越来越重要的地位。1.1.2斜拉桥的发展及取得成就1，2，4，7斜拉桥的设想和实际中的应用发展可回溯到十七世纪，威尼斯工程师Verantius就曾建造过一座有几根斜拉铁链的桥。这一设想被以后若干世纪的工程师和建造者所重视，但由于当时材料性能和设计理论的制约
19、，使几座早期的斜拉桥发生倒塌事故，在很长的一段时间内，斜拉桥的发展几乎成为空白。1938年德国工程师迪辛格尔(F.Dischinger)首先重新认识到斜拉桥这一结构体系的优越性，对斜拉桥开始了新的研究，经过继续不断的进行实践与发展以后，直到1950年才在西德演变成现代时期的斜拉桥形式。由西德承包商德马格(Demag)公司与迪辛格尔教授合作，第一座现代斜拉桥斯特罗姆松德桥(Stroemsund)于1955年，在瑞典建成。德国首先推广了钢斜拉桥。此后在我国及其他国家大量采用预应力混凝土斜拉桥，以后又发展了各种复合型的斜拉桥，使这种桥得到了很大的发展。尤其是采用计算机技术为主要手段对桥梁本身以及周围
20、介质对结构的影响进行分析后，使空间、非线性以及动力计算上诸多难题得到较完善的解决。同时由于斜拉索材料、预应力技术和安装手段的进步，使斜拉桥成为在上世纪中桥梁跨度发展最快的桥型，斜拉桥跨径纪录不断被刷新(见表1.1)。斜拉桥在我国的建造始于1975年四川省云阳县跨径76米的双塔双索面钢筋混凝土斜拉桥。此后，在吸收国外先进技术和经验的基础上，我国斜拉桥建设和技术有了长足的发展，并从80年代末、90年代初开始长大斜拉桥的设计与施工，至今己建跨径超过200米的各种类型斜拉桥近50座，其中跨径超过400m的已有18座，南京长江第二大桥跨度达628m。我国已经建成的苏通长江大桥和昂船洲大桥均为跨度超过10
21、00米的特大斜拉桥，这充分表明仅近十来年时间我国斜拉桥的建设水平已跨入世界先进行列。表1.1 斜拉桥世界纪录（worldsrecord of cable-stayed bridge）序号桥名国家主跨结构型式完成年份1Stroemsund桥瑞典183辐射形索，门形框架塔，板梁19552杜赛尔多夫北桥德国260竖琴形索，钢塔，钢主梁19573科隆Severin桥德国302放射形索，A形塔，漂浮体系19594主L赛尔多夫Knie桥德国320竖琴形索，主孔钢梁，边孔挂梁19695DuisburgNeuenkamp桥德国350单柱式塔，钢主梁，扇形单索面19716SaintNazaire桥法国404正交
22、各向异性箱梁，A形塔，放射形索19757Luna桥西班牙440PC主梁，双塔双索面，扇形索19848安娜西斯桥加拿大465叠合梁，双塔双索面，扇形索19869Skarnsundet桥挪威530PC主梁199110杨浦大桥中国602双塔双索面扇形布置，叠合梁199311诺曼底桥法国856主孔钢梁，边孔挂梁199412多多罗桥日本890主孔钢梁，边孔挂梁199913苏通大桥中国1 088钢箱，A型塔2008我国是大跨PC斜拉桥修建数量最多的国家，有多座主跨300米以上的PC斜拉桥(见表1.2)已建或在建，规模之大，建桥技术发展之快，说明我国在世界混凝土斜拉桥领域占有及其重要的地位。随着我国基础建设
23、的迅猛发展，将要修建一些跨越大江大河甚至跨海峡的桥梁，PC斜拉桥将以其跨越能力大、结构空气动力稳定性好(混凝土阻尼系数要比钢材阻尼系数大一倍)、造价及后期养护费用相对较低的优势而得到广泛的应用。我国长大斜拉桥技术发展主要成就有:1.主梁材料多样化和形式的完善。除修建了混凝土斜拉桥外，在更大跨度上，为减轻桥梁结构自重，节省投资，还修建了叠合梁斜拉桥及混合梁斜拉桥、全焊钢斜拉桥。并对叠合梁斜拉桥许多关键技术作了重大改进。主梁断面形式除采用抗风性能良好的流线形箱形截面外，混凝土长大斜拉桥主梁断面逐渐演变为双边肋板式断面。表1.2 中国已建成300米以上PC斜拉桥(The cable-stayed b
24、ridges which span is out of 300 miters in china)序号桥名地点主跨(m)结构型式完成年份1荆沙长江公路大桥湖北500双塔双索面20022鄂黄长江公路大桥湖北480双塔双索面20023重庆大佛寺长江大桥重庆重庆450双塔双索面20014重庆长江二桥重庆444双塔双索面19965铜陵长江公路大桥安徽432双塔双索面19956郧阳汉江大桥湖北414双塔双索面19947武汉长江二桥湖北400双塔双索面19958广东番禺大桥广东380双塔双索面19999夷陵长江大桥湖北348三塔单索面200110海口世纪大桥海南340双塔双索面200311涪陵长江公路大桥重
25、庆330双塔双索面199712珠海淇澳大桥广东320双塔单索面199913都阳湖大桥江西318双塔双索面200014岳阳洞庭湖大桥湖南310三塔双索面20012.总体布局及结构体系的合理化。根据不同桥梁的功能和结构特性，合理地修建了双塔双索面、双塔单索面、独塔双索面、独塔单索面斜拉桥，以及结构体系上漂浮体系、支承体系、梁墩固结和刚构体系的斜拉桥，对多跨斜拉桥也进行了有益的工程实践。3.索塔。已建成工程均为混凝土塔，由于美学、抗风和后期调索的考虑，除门型塔外，还修建了造型较美观的倒Y型、钻石型及H型、A型索塔。同时对长大斜拉桥，由于倒Y型和钻石型塔的优美造型，以及其空间索可使主梁获得较高的扭转自
26、振频率，提高其临界颤振风速，而被广泛应用。在建的南京长江三桥首次采用钢塔，这对我国的斜拉桥设计施工是一个新的尝试。4.拉索构造。由稀索向密索演变。大多采用镀锌高强钢丝平行索，对钢绞线斜拉索也做了有益的工程尝试，成功地开发研制了斜拉索热挤高密度PE和PU防护工艺和冷铸锚具。5.结构计算与分析。制订并颁发了公路斜拉桥设计规范，初步确立了考虑长大桥梁设计的荷载标准；引进、开发、研制并完善了适合于长大斜拉桥线性和非线性的静、动力计算分析程序及局部应力分析空间有限元程序，并通过大量实桥设计运用检验证明其可靠性。6.长大桥梁抗风设计。制定并颁布了公路桥梁抗风设计指南，作为长大桥梁抗风设计的依据；通过风洞试
27、验评价结构抗风性能，提出结构抗风措施，确保结构施工和运营安全。7.抗震设计。采用桥址场地地震危险性分析得出场地地震工程动参数和反应谱，利用反应谱理论或时程分析法，应用引进开发的空间有限元程序，对长大桥梁上下部结构整体模型进行了结构地震反应分析和抗震设计。8.景观设计。对于长大桥梁全面引入景观及环境美化设计，将环境工程纳入桥梁总体系统工程一并考虑。9.开发了长大斜拉桥CAD系统，完善斜拉桥施工计算机控制系统，主梁施工过程的索力、标高由计算机跟踪控制，取得了满意的效果。10.长大桥梁大型深水基础工程获得成功，以及PC斜拉桥主梁板式断面和牵索式挂篮的成功应用。11.开发、研究、设计、安装了桥梁结构安
28、全预警系统，对桥梁结构的承载能力、营运状况及耐久能力等进行监测评估及警示。12.斜拉索风雨致振性状及机理的研究及抗震措施的试验研究与实践。13索塔拉索锚固区小半径环向预应力及真空辅助压浆技术的研究与实践。14.钢箱梁制造、焊接工艺、工地接头型式的研究与实践，以及相应地方与行业标准的制订。15.开发、引进、设计研究、应用正交异性钢桥面板铺装成套技术，向这一世界级难题的解决迈进了一大步。1.1.3本世纪斜拉桥的发展趋势1，2，31.今后斜拉桥在结构体系上仍以飘浮式或半飘浮式为主，主要的目的是为了抵抗温度及地震。2.主梁采用的材料上，混凝土斜拉桥仍将是斜拉桥的主要形式；对超大跨径的斜拉桥，叠合梁和复
29、合桥面系统显示出极大的优越性。3.塔和索的形式也随着斜拉桥跨径的增加而取得新的进展。譬如将不断采用双塔对称、单塔不对称、多塔多跨等形式以满足桥梁的功能，取得与环境的协调的效果；为解决随着斜拉桥跨径增大，斜拉索的重量也愈大、刚度在降低的矛盾，将采取增加辅助索等方式。4.在结构分析方面将考虑结构的初始内力等，并对动静力的分析也将更加深入；有权威专家认为，随着世界建桥技术的理论水平、材料水平和工艺水平的不断发展，21世纪建造跨度在1600m的斜拉桥将成为现实。1.2问题的提出斜拉桥是由梁、塔和索三大部分组成的一种组合体系桥梁，属高次超静定结构。由桥塔引出的斜拉索对梁是一个多点弹性支承，使主梁受力类似
30、于多跨连续梁，大大减小了主梁弯矩。因此，斜拉桥的跨度规模可以比一般梁式桥大许多。由于斜拉索的存在，索将主梁荷载传给桥塔，使塔承受巨大压力；同时主梁既承受拉索提供的竖向支承反力，又受到斜拉索水平分力产生的轴向压力。梁和塔均为偏心受压受力状态。斜拉索的存在，使斜拉桥成为了高次超静定结构，也带来了设计计算的复杂性。而斜拉索又有类似预应力的作用，它必须进行张拉才能起作用。目前大跨径PC斜拉桥施工通常采用悬臂法，即以主塔为中心，主梁与斜拉索对称逐段悬臂施工，直至合龙成桥。在整个施工过程中，斜拉索逐根、逐段分次张拉，结构体系受力状态不断变化，索、梁、塔间相互影响，斜拉索索力的微小变化都可能给梁造成显著的内
31、力变化，所谓“牵一索而动全桥”。随着桥跨的增大和柔性梁的应用，斜拉索对梁体的内力影响越来越显著，成为控制全桥受力的关键。因此，确定合理的斜拉索索力无论对结沟安全还是对材料用量都有重要意义。如何合理确定索力，使斜拉桥处于合理受力状态，已经成为斜拉桥设计中的关键问题。斜拉桥的设计和施工自由度很大，可以通过对拉索索力的调整来改变结构的受力分配，优化结构的受力。设计和施工阶段进行的索力的确定和调整实际上是对斜拉桥恒载受力状态的调整。针对不同的施工控制方法和索力形成方法，索力的计算方法和计算内容有所不同。一般来说，斜拉桥索力的确定和调整主要有以下内容:恒载作用下合理成桥索力的计算、施工阶段拉索张拉力的计
32、算和竣工后的索力调整计算。索力的确定与调整是斜拉桥设计和施工控制计算的重要内容。斜拉桥属较柔的组合体系，有明显的几何非线性问题，大跨PC斜拉桥几何非线性问题尤为突出，因此，在确定成桥索力的过程中，就应计入拉索垂度的几何非线性影响，这样确定的斜拉桥成桥索力才能满足要求。并且在施工过程中，由于拉索垂度效应的存在，将实际张拉力与计算索力进行换算才能消除误差影响。1.3研究现状斜拉桥的成桥状态确定是设计中要解决的一个关键问题之一。斜拉桥属自锚体系，其成桥时索力合理与否直接关系到结构的可靠度及适用性。因此，确定合理的成桥恒载索力是斜拉桥设计中关键的一步。早期的斜拉桥以稀索体系为特征，由于索的数量少，成桥
33、方法也较简单，容易用试算的办法调整索力来满足结构的受力要求。今天的斜拉桥几乎都是密索体系，主梁截面轻型，以受压为主，密索体系使斜拉桥成为了高次超静定。为了寻求合理的成桥受力状态，国内外许多学者对斜拉桥的索力优化问题进行了研究，主要方法可以归纳为三大类:指定受力状态法(刚性支承连续梁法:零位移法)、无约束最小能量法(弯曲能量最小法；弯矩最小法)、有约束索力优化法(用索量最小法、最大偏差最小法)。具体介绍如下:1.刚性支承连续梁法。该法是使用最早的方法之一，在施工过程中及成桥后多次张拉斜拉索索力，使斜拉桥主梁在恒载状态下的内力与相应刚性支承连续梁的内力大体相近。因此在施工阶段的计算原则为:主梁悬浇
34、的挠度保持为零，已浇注完成的主梁具有刚性支承连续梁的内力，张拉索力根据施工情况做相应调整，控制塔的内力和变形。计算时应注意:当主塔一侧的主梁己与桥墩(台)连接而另一侧主梁仍为悬臂状态时，与桥墩相连一侧主梁前端的挠度变化为零(或很小)而塔柱则转而产生较大的位移，故计算上相应地应将该侧主梁的悬臂端挠度保持为零改为塔顶水平位移保持为零。该法把斜拉索提供的弹性竖向支承视为刚性的竖向支承，按普通连续梁求出这些刚性支承的反力，以此作为斜拉索索力的竖向分力，根据斜拉索的倾角就可以求出斜拉索的索力。斜拉桥主梁的弯矩图采用一般结构力学方法就可方便求得。这种方法确定的索力可能导致索力的跳跃很大，不均匀，但主梁弯矩
35、很小。对于不对称结构塔的弯矩难以照顾，所得结果将难以应用。2.零位移法。该法是通过合理选择索力使成桥状态结构在恒载作用下，索梁交点处位移为零。这种方法由于受力原理与刚性连续梁法类似，因此，结果也很一致，而此法由于计入了索的水平分力影响，更为合理些。对于在满堂支架上一次落架的斜拉桥体系，其结果与刚性支承连续梁法几乎一样(当轴向刚度时)。要达到该法要求的索梁交点位移为零的目标的手段是调整索力，这就忽略了斜拉桥是梁、索、塔三位一体的组合结构，因此当结构主、边跨不对称时，塔的弯矩难以控制，得到的成桥状态是不合理的。3.内力平衡法。该法是以控制截面内力为目标，通过合理选择索力，来实现这一目标，控制截面可
36、包括主梁和塔，因此，主梁和塔的应力都可照顾到，如控制截面及相应的控制值选择合理，效果较前两种方法好，但同样有索力可能不均匀的问题。4.指定应力法.该法是以控制截面应力为目标，方法及效果与内力平衡法类似。5.弯曲能量最小法。该法是以结构(包括梁、塔、墩)弯曲应变能作为目标函数，如果不加任何约束条件(即无约束优化问题)，则该法在应用时，可转变为作一次结构分析的问题。其中只要让梁、塔、索的轴向刚度取大数，梁和塔的弯曲刚度不变，把全部恒载加在结构上，所得的内力状态即为所求。这样求出的结果一般弯矩均比较小，但两端的索力不均匀，如人为作索力的局部调整，容易将受力状态调乱，较难得到索力和梁塔内力均满意的结果
37、。另外，由于未考虑活载的影响，因此，恒载弯矩小并非都合理。该法人为地加大塔、梁、索的轴向刚度，实际上改变了结构的几何特性，且轴向刚度加大使程序计算时无法计入主梁预应力，得到的成桥状态只能作为预应力设计的参考，而计入预应力影响后，主梁的成桥状态已发生改变。6.弯矩最小法。该法是以结构(包括梁、塔、墩)弯矩平方和作为目标函数，其结果与弯曲能量最小法接近。7.用索量最小法。该法是以索力乘索长的累计值作为目标函数，控制目标实际上是斜拉桥受力的次要目标，因此要加入其它约束条件才能奏效，如索力均匀性约束、控制截面内力约束、位移期望值范围等，用这种方法时，约束条件的选取至关重要，选取不合理，则难以获得理想结
38、果。8.影响矩阵法.将斜拉桥中关心截面的内力、应力或位移作为受调向量D，以斜拉索索力作为施调向量X，通过影响矩阵A建立受调向量与施调向量之间的关系A*X=D，这是一个线性方程组，求解该线性方程组可求得施调向量的调整量X。但若构造的是一个普通的线性方程组，往往求得的调整量是没有实际意义的。通常应增加一些不等式约束构造一个线性规划模型。综上所述，每种确定斜拉桥恒载成桥索力的方法都有其优点和局限性，随着结构分析计算手段的改进和人们对斜拉桥特性认识的深入，有些方法逐渐被淘汰，尤其是在特大跨度密索体系斜拉桥的设计中，孤立地使用某种方法难以适应高次超静定结构分析的精度要求，也难以确定一个较为合理成桥索力。
39、由于实际的成桥是由施工过程一步步生成的，并且成桥后的前几年桥梁的内力和主梁线形还因混凝土收缩徐变的影响而变化，因此，这样确定的成桥主梁线形状态和恒载内力状态只能作为一个目标值。有了理想成桥索力作为最终目标，下一步就需要根据具体施工程序确定合理的施工索力。斜拉桥要经历一系列分阶段施工的过程，结构荷载、索力是在施工过程中逐级施加的，所以合理施工索力就必须同时满足施工过程中的受力要求和成桥后理想成桥索力的要求。确定斜拉桥合理施工索力的主要方法有:倒拆法、正装倒拆迭代法、正装迭代法、无应力状态控制法等7，11，22。1.倒拆法该法以某种成桥状态作为初态，按照施工过程的逆顺序，对结构进行倒拆，计算出每拆
40、除一个施工工序对剩余结构的影响，从而逐步推算出斜拉索的初始张拉力。但由于它存在无法计算混凝土收缩、徐变，无法考虑斜拉索垂度效应等几何非线性因素，拆除合龙段以及支座等单元时其杆端力不为零等情况，造成结构状态不闭合，表现为:倒拆至最后一个梁段有剩余内力，按倒拆结果作正装计算与原成桥状态不一致。因此，简单的倒拆确定出的施工状态不够理想。2.正装倒拆迭代法该法先按倒拆计算，不计各种非线性问题；然后根据其结果计入非线性等影响因素进行正装计算，并将各阶段的几何非线性、混凝土收缩、徐变等影响量贮存；再进行一次倒拆计算，这时将上次正装计算的非线性等影响量代入，得到新的结果；如此反复迭代计算，即可得到较合理施工
41、状态。这种方法只能解决不闭合原因中的前两个，模拟计算状态与实际施工状态，仍存在一定差距，同时工作量很大；若施工中对某些参数进行调整，再计算合理施工状态时，应用难度增大。3、正装迭代法其基本思路是:首先假设一组斜拉索初拉力，通过模拟施工过程进行仿真计算，得到新的成桥状态(成桥索力、塔梁内力、支座反力)，将其与确定的理想成桥状态(成桥索力、塔梁内力、支座反力)进行比较，建立线性规划模型优化索力，将两者的不闭合减到最小，从而确定出新斜拉桥的合理施工索力。然后进行第二轮的正装计算与优化调索，直到最终成桥阶段结构内力与理想成桥状态结构内力的误差在一限定的范围内。本方法不需进行倒拆计算，同时通过建立数学优化模型确定的合理施工状态，能真实地反映和应用于施工监控中，便于对施工控制参数变量的调整，使结构最终达到理想成桥状态。