基于影响矩阵法的系杆拱桥合理成桥吊杆张拉力的确定

文章分析了目前常用的确定系杆拱桥合理成桥状态的方法,基于影响矩阵理论,运用刚性吊杆法和自动调索法确定系杆拱桥的合理成桥状态下吊杆张拉力的计算方法,并以无锡下甸桥工程为例验证了方法的准确性和适用性。     

系杆拱桥吊杆张拉施工控制方法

基于差值迭代法与无应力状态法原理,提出一种系杆拱桥吊杆张拉控制的计算方法.该方法以设计吊杆成桥内力状态为目标,建立一次成桥计算模型,采用差值迭代法计算合理吊杆张拉力值,以使得成桥状态符合设计要求,以此得出成桥状态吊杆的无应力索长;然后按实际施工步骤建立施工阶段模型.采用无应力状态法.以各吊杆无应力索长来指导吊杆到住张拉...     

基于影响矩阵的桥梁合理设计状态的确定

在分析基于线性、非线性调值计算的影响矩阵法的基础上,深入剖析影响矩阵法在斜拉桥、系杆拱桥、自锚式悬索桥及预应力混凝土梁式桥合理成桥状态确定中的应用,提出一些较具实用价值的计算方法,可为桥梁设计提供有益的参考。     

基于灰色预测理论的多塔斜拉桥施工监控方法研究

斜拉桥施工过程中若不对临时结构的内力及线形状态进行有效控制,将因误差的累积导致施工结束时整体结构的受力及线形严重偏离设计成桥状态,使得桥梁成桥时无法实现设计的最优状态从而影响结构的可靠性和美观性。常规混凝土斜拉桥的施工过程控制主要有最小二乘方法及卡尔曼滤波法。以钢主梁多塔大跨度斜拉桥作为工程背景,提出基于灰色预测理论的多塔大跨度斜拉桥施工过程控制方法,并将其用于此桥施工过程中初始索力等施工参数的理论计算,并运用此方法对由于温度、材料容重等因素的偏差对桥梁成桥状态的影响进行预测。实践表明运用灰色预测控制方法能高效地实现多塔钢主梁斜拉桥的施工过程控制并能保证桥梁合理成桥状态的实现。     

斜拉-自锚式悬索协作体系桥梁成桥状态分析

为了找到斜拉-自锚式悬索协作体系桥这一新颖桥梁的合理成桥状态,在主缆线形计算原理的基础上,对塔两侧跨径不对称的协作体系成桥状态的确立方法进行了探索,提出了主缆线形、吊杆和斜拉索索力的非线性迭代方法。建立了考虑几何非线性有限元模型,进行了非线性迭代计算并不断修改索的无应力长度及刚度矩阵,使之节点位移满足精度要求,从而确定了全桥结构的成桥状态。利用该方法能得到满足设计要求的斜拉-自锚式悬索斜拉协作体系桥成桥状态,并得到了主缆线形、吊索、斜拉索内力。算例验证了该计算方法是可行的,可用于空间缆索斜拉-自锚式悬索协作体系桥成桥状态的确定。     

大跨径多塔斜拉桥恒载索力优化方法

基于斜拉桥传统索力优化理论,提出3阶段优化算法。该算法以既定的合理成桥状态准则为目标,运用刚性支承连续梁法获得初始成桥状态,利用零位移法实现结构线形目标,以弯曲能量最小为目标,指定各种约束条件,利用ANSYS优化模块中的1阶优化方法实施索力优化,获得目标成桥状态,求解过程中考虑几何非线性的影响。建立3~6塔主跨为1 400 m斜拉桥的有限元模型,利用参数化设计语言(APDL)编制计算程序,进行算例分析。结果表明:微调索力,结构变形改变量较小,而结构内力变化显著;索力优化前后,塔、梁恒载弯矩明显减小,结构内力和变形均能满足既定目标;运用该算法进行3~6塔斜拉桥成桥状态计算,结构内力和变形均能满足既定目标。     

钢管混凝土拱梁组合体系桥吊杆成桥索力的确定

基于三元构件之一斜拉桥的合理成桥状态确定思想,以一次落架模型按最小弯曲能量原理确定的拱梁组合体系吊杆成桥索力作为初始值,然后将其代入逐步落架模型,用影响矩阵法的迭代调值原理进行最终值的确定.并以韶关百旺大桥为例,进行实桥分析计算.     

某斜拉桥合理成桥状态模拟分析

探讨了斜拉桥成桥状态分析所涉及到的一些概念及分析思路,采用大型通用有限元程序Midas/Civil,利用零位移法对某斜拉桥进行合理成桥状态分析,得到了成桥状态的线形、弯矩及斜拉索的索力。     

基于粒子群算法的异形斜拉桥成桥索力优化

异形斜拉桥的结构比较复杂,受力特点与常规斜拉桥不同,传统的索力优化方法存在不适用或优化过程烦琐的问题。粒子群算法可高效、便捷地得到合理的成桥状态,实现索力优化的自动化和智能化操作。为验证结合粒子群算法的索力优化方法的可行性,以某异形斜拉桥项目为依托,利用Midas Civil软件建立三维有限元模型,以最小势能为目标函数,结合粒子群算法自主编写MATLAB程序,对桥梁成桥阶段状态的索力进行优化,并将该方法与传统索力优化方法进行对比。结果表明：传统的索力优化方法不适用于异形斜拉桥,传统的最小弯曲能量法只减小主梁和桥塔的刚度,无法得到可行性结果,虽然添加约束条件后可得到斜拉桥的合理成桥状态,但操作过程烦琐;基于粒子群算法的索力优化方法可更大程度利用斜拉索,获得合理的成桥状态,同时优化过程也更加简便、高效。     

基于综合方法的斜拉桥合理成桥索力确定

确定斜拉桥合理成桥状态的关键问题主要在于如何控制斜拉索在成桥时的索力。基于大量的中外文献,通过对当前相关研究成果的优缺点进行评述和比较,可提出综合采用刚性索法与自动调索法确定合理成桥索力的原理及步骤。通过算例证明,该方法概念明确,计算方便,所得结果满足要求。     

中小跨径斜拉桥索力优化的“二阶段法”

以影响矩阵理论为基础,以有约束优化法及正装分析法为核心,提出中小跨径斜拉桥索力优化"二阶段法",并结合算例加以验证.该方法省去倒装分析过程,可以快速求出合理成桥与施工索力,对中小跨径斜拉桥成桥及施工阶段分析的索力优化计算具有实用意义。     

中小跨径斜拉桥索力优化的“二阶段法”

以影响矩阵理论为基础,以有约束优化法及正装分析法为核心,提出中小跨径斜拉桥索力优化"二阶段法",并结合算例加以验证.该方法省去倒装分析过程,可以快速求出合理成桥与施工索力,对中小跨径斜拉桥成桥及施工阶段分析的索力优化计算具有实用意义。     

计入列车制动力的大跨度公铁两用斜拉桥极限状态研究

以天兴洲公铁两用斜拉桥为例,建立有限元模型,考虑了制动力作用的极限状态.采用以线型控制的索力迭代分步算法确定斜拉桥成桥索力,按照铁路和公路工程结构可靠度设计统一标准,分析、计算和比较了5种荷载工况的作用效果,确定出最不利荷载工况.计入几何非线性影响,进行斜拉桥承载能力和正常使用极限状态分析.利用Ansys参数化设计语言进行后处理,研究斜拉桥在承载能力极限状态下主要构件的应力水平和应力分布.     

常浒河矮塔斜拉桥索力优化

针对矮塔混凝土斜拉桥结构受力特点,依据影响矩阵调值原理,应用MIDAS/CIVIL2010"未知荷载系数"模块,对常熟常浒河混凝土矮塔斜拉桥工程进行了成桥索力优化。分析结果表明,该方法可以方便地得到满足设计要求的合理成桥索力,且便于施工过程索力优化与结构内力的控制。     

下承式拱桥合理拱轴线的解析解与计算方法

为了得到下承式拱桥合理拱轴线的解析解与计算方法，建立了恒载作用模式和合理拱轴线微分方程，得到合理拱轴线的解析解；在解析解的基础上，定义了主拱恒载占比系数，得到了基于矢跨比和主拱恒载占比系数的合理拱轴线快速求解计算方法；采用拱桥设计规范、工程案例与相关研究成果，验证了本文方法的可靠性。研究结果表明:下承式拱桥的恒载作用模式可等效为连续均布恒载+主拱恒载的形式，合理拱轴线为悬链线，相应的拱轴系数由矢跨比和主拱恒载占比系数共同决定；拟合出的不同矢跨比下的拱轴系数与主拱恒载占比系数的函数关系式为线性相关关系，决定系数大于0.99，说明拟合公式准确；工程中下承式拱桥矢跨比范围为1/3~1/8，相应的拱轴系数范围为1.000~1.792，常见的矢跨比范围为1/4~1/5，相应的拱轴系数范围为1.000~1.465，与工程案例中拱轴系数统计结果的吻合度较高，说明计算结果可靠；工程中常见主拱恒载占比系数范围为0.1~0.5，对应的拱轴系数范围为1.102~1.364，与拱桥设计规范中的取值范围接近，证明了规范取值的合理性；当主拱恒载占比系数小于0.5且矢跨比小于1/7，或主拱恒载占比系数小于0.1时，拱轴系数接近于1.000，即合理拱轴线可采用二次抛物线；利用查表法或简化公式法，可以快速求得合理拱轴线方程；与已有研究成果相比较，主拱截面弯矩、偏心距和偏心距平方和的偏差均在5%以内，证明了本文计算方法的正确性。      

斜拉桥成桥合理索力确定方法的研究

通过对几种确定斜拉桥成桥合理索力方法的分析比较,发现每一种方法都有优缺点.单独使用某一种方法难以得到合理的索力值.以彭溪河大桥为背景,介绍了一种确定成桥合理索力的综合方法,实例证明此法是有效的.     

斜拉桥成桥合理索力确定方法的研究

通过对几种确定斜拉桥成桥合理索力方法的分析比较,发现每一种方法都有优缺点.单独使用某一种方法难以得到合理的索力值.以彭溪河大桥为背景,介绍了一种确定成桥合理索力的综合方法,实例证明此法是有效的.     

收缩徐变对混凝土斜拉桥成桥状态的影响分析

运用最小弯曲能量法和应力平衡法相结合的方法来确定混凝土斜拉桥的合理成桥状态,就不同成桥状态下收缩徐变对主梁弯矩的影响程度进行了分析,并对其原因进行了探讨。总结了收缩徐变对结构受力影响的普遍规律,收缩徐变在斜拉桥桥塔附近梁段将产生负弯矩、在跨中附近梁段将产生正弯矩。得出了主梁中预应力的配置以及弯矩的调整情况都会对收缩徐变改变主梁弯矩的程度造成影响这一结论。并对不同成桥状态下收缩徐变趋于稳定后的主梁弯矩进行了比较,得出不同成桥状态下收缩徐变趋于稳定后主梁弯矩比较接近这一规律。     

结合影响矩阵的正装迭代法在优化施工索力中的应用

在斜拉桥施工控制中,为了达到设计成桥状态目标,需要对施工索力进行计算和调整。以国内弯道半径最小的斜拉桥为例,引入影响矩阵,通过迭代消除不闭合问题,从而可使施工索力得到优化,达到预先设定的成桥内力和线形。实例证明,该方法在斜拉桥施工控制中具有较好的精度和分析效率,可减少计算过程中受过多不确定因素的影响,对于解决类似的问题有较大的参考价值。