混凝土斜拉桥最优索力调整

在斜拉桥施工中经常遇到的两种误差：一是用千斤顶张力索力的施力误差，一是控制梁标高的几何误差，通常通过调整索力是把这两种误差保持在规定的容限内。然而，预应力混凝土拉桥徐变的不能忽略，如果不考虑徐变的影响，那么就可能在徐变终止时超这过容许的拉力幅度，本文提出可以考虑变影响的最优化施力方法，提出了若干量优化准则，然后通过使起因子索力的功量极小化，获得最优调整的索力，此外，还可使由施力误差引起的残余应力级     

混凝土斜拉桥索力调整的最优化

斜拉桥施工中经常遇到的两种误差是：（１）千斤顶拉索的施工误差；２）控制主梁标高时的几何误差。在正常情况下这两种误差可索力调整使之保持在容许范围内。然而，在预应力混凝斜拉桥中徐变的影响不能忽视。     

斜拉桥成桥后的误差调整

利用数学规划中多目标优化的新方法可方便有效地对斜拉桥建成后的索力、位移等误差进行调整，使得调整量最少、最终误差最小，这对于斜拉架设中的索力设计与施工控制均具有一定的参考价值。     

矮塔斜拉桥塔高优化分析

通过大型通用有限元分析软件Midas/Civil建立模型,在索力影响矩阵的基础上,以斜拉索初张力为目标,建立矮塔斜拉桥塔高优化模型,分析了塔高变化对主梁内力产生的影响,并对兰州小西湖黄河大桥塔高进行了优化计算分析.结果表明,在不增加斜拉索总面积和基本不改变配索量的前提下,通过合理调整斜拉索的初张力可以达到优化塔高的目的,其优化效果非常明显.矮塔斜拉桥的塔高降低且斜拉索初张力采用优化值后,全梁的挠度图、弯矩图更平顺,可以改善矮塔斜拉桥主梁的受力性能.对于PC矮塔斜拉桥而言,塔跨比在0.08～0.125之间,结构整体受力合理,在0.11时,斜拉索在其容许应力范围内利用率最高.     

混凝土斜拉桥徐变倒退分析

本文在徐变老化理论的基础上，建立了附有计算机软件的徐变倒退分析精确计算方法，为斜拉桥考虑徐变影响进行倒退分析提供了一种实用计算方法。     

斜拉桥Ⅱ形截面PC主梁剪力滞模型试验研究

采用大尺度预应力混凝土模型试验，研究斜拉桥在自重、竖向力、预应力和斜拉索拉力等作用下兀形截面主梁剪力滞效应。试验结果表明，该种截面斜拉桥主梁剪力滞后现象不可忽视，并且梁中既有正剪力滞又有负剪力滞，各种外力的影响也不尽相同。     

斜拉桥索力的非线性优化倒拆分析

以斜拉桥结构静载弯曲能量为优化目标函数，导出一种索力优化计算方法，并通过按阶段叠正装计算时的相庆阶段混凝土收缩、徐变影响，进行非线性优化倒拆分析，     

地震反应引起斜拉索回松对斜拉桥的影响

在斜拉桥传统的非线性地震分析中，考虑了梁、塔和桥墩的非线性特性。因为斜拉桥的斜拉索受强地震运动影响，将产生很大的轴向力波动，因此，应考虑斜拉索的非线性特性。使用一个模拟斜拉索回松的模型来讨论斜拉桥斜拉索回松的可能性。进而，使用3种地震波的平均值评估斜拉索回松对斜拉索、梁和塔的响应影响。     

大跨度混凝土斜拉桥主梁应力监测中徐变应变的分离

针对目前混凝土斜拉桥在工控制中应力监测作为存在的难题，提出了一种适用于大跨度混凝土斜拉桥主梁应力监测新方法。该方法利用主梁中性轴应力只与斜拉索水平分力有关这一特点，根据实测索力求出中性轴应力，据此校准中性轴的实测应力并识别徐变系统，继而求出其余应力。     

基于频率法的斜拉索索力测试影响因素分析

斜拉索是斜拉桥的主要受力构件之一,其索力的大小直接影响桥梁结构的内力和变形状态。频率法是运营期间的桥梁索力测试的常用方法。本文以某斜拉桥为例,通过MIDAS CIVIL建立全桥有限元模型,确定合理成桥状态,结合ANSYS斜拉索减震装置仿真分析,采用频率法对其斜拉索索力进行测试,综合考虑频率法精度的各影响因素,对索力进行安全判定。结果表明:利用未知荷载系数功能优化后的索力可靠性较高;随着减震器等效刚度的不断增大,计算索长选取方式对索力误差存在影响;考虑减震器为刚性支撑,其计算的索力更能接近真实索力;该桥实测索力整体与原成桥索力差别不大,斜拉索索力整体处于安全可控的范围内。     

斜拉桥施工过程仿真分析

介绍了预应力混凝土斜拉桥施工过程的仿真分析方法。该方法通过引入ＣＲ列式法考虑结构的几何非线性行为、引入温度场理论计算温度的影响、采用有限元步进法结合随龄期调整的有效模量法考虑混凝土收缩徐变的影响，同时收缩徐变参数及模式可以根据实际材料特性而选取。该方法与以往的方法相比分析精度更高。利用该方法开发的软件１９９８年在汕头Ｑｕｅ石大桥上应用，受到专家的好评。     

结合梁斜拉桥混凝土收缩徐变影响规律

为研究混凝土收缩、徐变对结合梁斜拉桥的影响机理及时效特性,以樟树赣江二桥(主跨400m的双塔双索面半飘浮体系结合梁斜拉桥)为背景进行分析。采用桥梁专业软件RM2006建立全桥有限元模型,对桥梁的时效影响机理、运营期不同构件的时效影响因素及不同结构体系的时效响应进行研究。研究结果表明,对于结合梁斜拉桥,桥面板收缩、徐变产生的主梁截面初始轴向应变是主梁中跨跨中下挠、边跨斜拉索松弛的主要原因,产生的主梁截面初始弯曲应变是主梁负弯矩出现的主要原因。桥面板收缩、恒载下桥面板徐变是引起边跨斜拉索松弛、主梁中跨跨中下挠的主要因素;桥塔收缩、徐变将引起桥塔附近斜拉索松弛,并使主梁产生局部负弯矩峰值。桥塔处竖向支座及辅助墩的设置会对结合梁斜拉桥的时变效应产生一定的不利影响,单纯从该角度来讲,全飘浮体系较其他体系更为合理。     

斜拉桥П形截面PC主梁剪力滞模型试验研究

采用大尺度预应力混凝土模型试验,研究斜拉桥在自重、竖向力、预应力和斜拉索拉力等作用下П形截面主梁剪力滞效应.试验结果表明,该种截面斜拉桥主梁剪力滞后现象不可忽视,并且梁中既有正剪力滞又有负剪力滞,各种外力的影响也不尽相同.     

预应力混凝土斜拉桁架T构桥梁收缩徐变效应研究

预应力混凝土斜拉桁架T构桥是一种较为特殊的桥梁结构形式,该文基于目前最典型的收缩徐变预测模型,通过有限元对比分析,研究了不同收缩徐变预测模型下预应力混凝土斜拉桁架T构桥的受力及变形特征。在现行规范收缩徐变预测模型背景下,通过改变影响收缩徐变的参数,研究在不同参数下的收缩徐变效应。基于以上分析,研究收缩徐变对该类桥型的影响机理,从而为其设计提供有价值的参考和借鉴。     

基于信赖域优化算法的斜拉桥索力优化设计

运用有约束的优化算法并结合具有很强全局收敛性的信赖域算法,并借助MATLAB和ANSYS软件进行混合编程调用计算结果来实现对索力的优化计算。通过对实例斜拉桥索力的优化计算结果与通用的优化计算结果的比较,结果证明信赖域优化算法应用于斜拉桥的索力的优化结果可靠,并能实现多种优化方案的比选,尤其适用于初步设计阶段。通过对是否考虑斜拉索几何非线性影响结果的比较,结果证明中等跨径的斜拉桥可以忽略斜拉索几何非线性的影响,在满足工程设计的精度要求的同时还可以简化计算和提高求解的速度。     

基于无应力正装迭代法的大跨混凝土斜拉桥合理施工状态分析

大跨混凝土斜拉桥收缩徐变效应显著,单一计算方法很难完美确定其合理施工状态。目前确定斜拉桥合理施工状态的常见计算方法有前进分析法、倒退分析法、正装迭代法、倒拆—正装交互迭代法、无应力状态法等。以一座主跨300 m的大跨混凝土斜拉桥为依托,建立Midas三维空间有限元模型,基于无应力状态法与正装迭代相结合的计算方法,确定其合理施工状态,获取考虑收缩徐变效应后无应力正装迭代收敛本质及相关迭代规律。主要结论表明:考虑混凝土材料收缩、徐变效应后,构件无应力状态量会随施工过程发生变化,收缩徐变对结构线形影响实质是对结构构件无应力状态量的影响,导致最终成桥状态与目标状态不闭合;调整无应力状态量进行正装迭代分析可实现闭合;基于无应正装迭代法,大跨混凝土斜拉桥索力、线形与设计值能够闭合,内力与设计值接近。     

斜拉桥施工过程仿真分析

介绍了预应力混凝土斜拉桥施工过程的仿真分析方法.该方法通过引入CR列式法考虑结构的几何非线性行为、引入温度场理论计算温度的影响、采用有限元步进法结合随龄期调整的有效模量法考虑混凝土收缩徐变的影响,同时收缩徐变参数及模式可以根据实际材料特性而选取.该方法与以往的方法相比分析精度更高.利用该方法开发的软件1998年在汕头()石大桥上应用,受到专家的好评.     

混凝土斜拉桥徐变计算及其程序实现

引入徐变函数的概念，将一个双变量的应变函数变成两个单变量函数，在叠加原理的基础上，采用较为实用的步进法推导出徐变应变的递推公式，并根据该公式编制一个考虑混凝土收缩，徐变在内的各施工阶段斜拉桥几何非线性分析程序。在程序中同时考虑索的垂度，结构大变形以及弯矩－轴向力组合效应对斜拉桥结构几何非线性的影响。     

混凝土斜拉桥徐变计算的有限元方法

引入徐变函数的概念，将一个双变量的应变函数变成两个单变量函数，在叠加原理的基础上，采用较为实用的步进法出徐变应变的递推公式，并根据该公式编制一个考虑混凝土收缩、徐变在内的各施工阶段斜拉桥几何非线性分析程序，在程序中同时考虑索的垂度、结构大变形以及弯矩－轴向力组合效应对斜拉桥结构几何非线性的影响。     

千米级斜拉桥空间非线性两阶段索力优化

针对斜拉桥的施工控制技术问题,提出了斜拉桥两阶段索力优化的方法,采用一阶最优化计算方法来确定某千米级斜拉桥在施工状态和成桥状态下的合理索力。首先将斜拉桥成桥后的线形和梁塔的最小弯曲应变能设为目标函数,通过对目标函数的最优化处理,求出各施工阶段的斜拉索索力和主梁的预转折角,用空间非线性有限元法模拟钢箱梁的悬臂拼装过程;成桥后,将斜拉桥梁塔的最大和最小弯矩设为目标函数,求出斜拉索索力的合理调整值。计算结果表明:该方法是可行的,结果也是合理的。