基于频率法对系杆拱桥吊杆索力测试的分析

根据系杆拱桥吊杆的振动特性,建立了考虑吊杆弯曲刚度影响的振动微分方程,基于弦振动理论,得出了频率法测试吊杆索力的实用计算公式.研究了单侧安装阻尼器对吊杆振动模态的影响,进而提出了消除阻尼器对索力测试精度影响的计算方法.将此方法应用于某钢管混凝土拱桥的施工监控中,对比分析了各阶段吊杆索力的测试结果与千斤顶标定测量值,结果表明:上述分析方法能够满足实际工程的需要,可广泛应用于频率法测估各种系杆拱结构的吊杆索力.     

浅谈斜拉桥索力识别的精度及误差分析的方法

为了提高斜拉桥索力识别的精度,以及工程应用中索力的精度问题,首先采用三种计算方法来测量索力,并分析和对比这三种方法计算的结果;其次,考虑抗弯刚度及约束条件对振动公式的影响,识别频谱的分辨率、采样时间、采样点数量的不同影响;运用有限元数值模拟和误差分析的方法来进行分析对比,最后,将计算索力的基频法、频率差分法和峰值法应用于工程项目,对比分析这几种方法的计算精度和误差值.通过分析发现了每种因素对索力识别精度的影响,并准确确定了索力识别的振动公式,同时为高精密的测量提供了有效的科学依据.     

基于振动法的拉索抗弯刚度及拉力实用估算公式研究

用振动法测拉索拉力时,不可忽略拉索抗弯刚度对中、短索测试结果的影响,但工程实践中难以确定拉索的抗弯刚度。采用曲线拟合方法,提出了由低阶频率估算拉索抗弯刚度及拉力的实用估算公式;用实用估算公式验算了被检验拉索的抗弯刚度及拉力,对比分析了实用估算公式与目前常用公式的拉力估算结果。研究表明:在拉力估算上,实用估算公式的计算精度在2%以内,与常用公式相同;在抗弯刚度估算上,当0≤ξ210,实用估算公式计算精度在2%以内;实用估算公式对抗弯刚度和拉力的识别精度满足工程实践要求。     

系杆拱桥吊杆索力计算方法研究

在介绍采用实测频率计算吊杆索力这一方法的基础上,结合某系杆拱桥吊杆张拉时的实测频率,就吊杆索的计算长度、边界约束条件、线密度和索体的抗弯刚度对吊杆力的影响进行了对比分析。结果表明,在对实测计算索力进行分析时应综合考虑索体的计算长度、边界条件和线密度,应注意观察吊杆上下端是否与套管触碰。如实测吊杆力偏离理论值很大,应考虑采用千斤顶张拉并同步测量频率的方法进行校验。     

梁拱组合体系桥柔性吊杆索力测试

本文对影响频率法测定梁拱组合体系桥梁柔性吊杆索力精度的几个因素如索的边界条件、刚度及有效计算长度等进行了分析。结果表明，只要吊杆拉索的有效计算长度被合理的确定，则根据所测频率基于弦振动理论在考虑抗弯刚度影响下，所得到吊杆索力在一般情况下均具有相当精度，可以满足运营期间监测吊杆索力的需要。     

斜拉桥拉索线密度对拉索索力测量的影响分析

用频率法测试斜拉桥拉索索力是一种快速有效的现场索力测试方法,但在索力计算过程中,拉索索长、线密度、抗弯刚度等参数的取值直接影响到索力测试精度。针对新兴大桥拉索的特殊性,研究得出,对低应力防腐拉索,其线密度取值应扣除拉索内部油脂的质量,修正后计算得到的索力值与用压力表测定法得出的张拉力对比,吻合度较好,可以作为类似工程的借鉴和参考。     

拱桥吊杆更换施工中的索力监测

吊杆拱桥的吊杆更换过程中需要对一系列的吊杆索力进行监测,由于吊杆长度较短,无法直接应用振动频率法监测吊杆索力.为此,分析了吊杆更换施工过程中索力监测的内容和方法,并提出采用振动频率法监测吊杆索力的新方法,工程实例应用证明这种方法简单、有效且实用.     

系杆拱桥吊杆索力计算方法对比分析研究

下承式钢箱系杆拱桥内部属于复杂的高次超静定空间结构。为更快、更精确地确定系杆拱桥施工阶段吊杆张拉索力,采用有限元法对整个吊杆张拉过程进行模拟,利用差值迭代法和正装迭代法分别计算合理施工索力。对比分析施工过程及成桥状态下系杆、拱肋内力及变形差异,探讨这两种方法的适用性。研究结果表明:差值迭代法较正装迭代法计算简单,施工索力值均匀,整体结构内力、变形优于正装迭代法,能为同类桥梁的施工索力优化提供实用参考价值。     

波形钢腹板组合箱梁自振特性与试验研究

为了精确计算波形钢腹板组合箱梁的振动频率,根据能量变分原理,推导了振动频率公式,得到了考虑剪切变形及剪力滞效应的各阶自振频率的解析解。对一试验波形钢腹板组合箱梁进行了动力测试,得到了实际自振频率,并与简单梁理论、本文理论公式与三维有限元模型的计算频率进行对比。结果表明:剪力滞效应及剪切变形对波形钢腹板组合箱梁的振动频率影响较大,考虑剪力滞及剪切变形影响后的波形钢腹板组合箱梁的振动频率有所降低,且降低程度随着计算频率阶次的增加而迅速增加,因而在波形钢腹板组合箱梁振动频率的计算中须计其影响。     

基于振动频率法准确测量较短吊杆索力的研究

针对索力公式难以准确计算较短吊杆索力,现有修正方法计算繁琐、修正参数较多的问题,考虑短索实际边界条件和抗弯刚度的影响,简化原短吊杆索力计算公式,并在其基础上修正实际计算索长,引入索长修正系数以提高计算准确度。利用MATLAB对索长修正系数进行公式化拟合,以便在实际应用中进行参数取值。工程实例验证表明,该计算方法准确、方便、快捷,误差满足实际工程要求。     

柔索索力主频阶次误差及支承条件误差

为研究柔索索力测试中拉索自振频率阶次和支承条件对索力测试误差的影响规律,利用动平衡法推导了考虑弯曲刚度的柔索自振方程和自振频率公式,采用瑞利能量法分析了弹性支承条件和附加质量对拉索自振频率的影响.研究发现频率阶次对索力计算公式的影响符合二次抛物线分布特征,附加质量使拉索的自振频率减小,传感器等测试用的质量块的影响可以忽略不计,弹性支承引起的误差与弹性链杆刚度成线性关系,而且与主频的阶次有关.分析和试验结论对大跨度柔索承重结构如斜拉桥和悬索桥的索力测试具有指导意义.     

关于厚梁横向振动的研究

本文应用哈密顿变分原理较简捷地建立了厚梁横向振动的微分方程.同时得到梁的边界条件和运动的初始条件,进而导出了简支厚梁的频率方程.由计算数据可知剪切变形和转动惯量对厚梁振动(以及薄梁的高阶振型)的影响至关重要.不容忽略.     

斜拉桥施工阶段初张索力计算方法研究

提出了用差值法确定一次张拉斜拉桥施工阶段拉索初张力的实用计算方法,该方法只需按施工步骤进行正装迭代计算。通过消除成桥阶段最优目标索力与正装迭代所得成桥索力之间的差值,可获得施工阶段拉索初张力。该方法避免了传统倒拆法无法考虑混凝土收缩、徐变和几何非线性等问题,同时给出了差值法加速收敛的近似方法,并对差值法和影响矩阵法进行了比较。通过一座实际桥梁的计算分析,证明了本方法的可行性,具有一定的应用价值。     

斜拉桥施工阶段初张索力计算方法研究

提出了用差值法确定一次张拉斜拉桥施工阶段拉索初张力的实用计算方法,该方法只需按施工步骤进行正装迭代计算。通过消除成桥阶段最优目标索力与正装迭代所得成桥索力之间的差值,可获得施工阶段拉索初张力。该方法避免了传统倒拆法无法考虑混凝土收缩、徐变和几何非线性等问题,同时给出了差值法加速收敛的近似方法,并对差值法和影响矩阵法进行了比较。通过一座实际桥梁的计算分析,证明了本方法的可行性,具有一定的应用价值。     

悬索桥隧道式锚碇侧摩阻力近似解析算法

为了解析计算悬索桥隧道式锚碇的侧摩阻力,基于弹性理论,并考虑锚碇前、后锚端边界条件,建立了锚碇侧摩阻力的计算表达式。首先,根据实际锚碇受力情况建立了锚碇分析模型;其次,在Mindlin解的剪应力一般表达式基础上,引入锚碇前、后锚端剪应力为0的条件以及锚碇的静力平衡条件予以修正,得到锚碇侧摩阻力的解析式;最后,引用模型试验结果验证了解析方法的合理性,并结合工程实例进一步揭示了锚碇侧摩阻力的分布规律. 研究结果表明:锚碇摩阻应力沿轴向呈单峰曲线分布模式,解析计算与三维数值模拟的最大摩阻应力平均误差约为8.5%;当主缆拉力较小（1倍设计缆力）时,锚碇自重可导致较小的侧摩阻力;当主缆拉力较大（3.5倍设计缆力）时,锚碇自重对侧摩阻力影响相对减弱;随着主缆拉力逐渐增大,锚碇侧表面可能出现局部剪切破坏,侧摩阻力将产生重分布.      

吊杆索力的计算方法与应用研究

由于吊杆长度刚度、边界条件等因素对结构的影响程度不同,可得到频率法测吊杆力在不同假设下的四种计算模型。结合某140 m提篮式系杆拱桥,对四种模型进行了计算分析,与实测的数据进行对比,结果表明,在测试吊杆力时,系杆拱桥特别是短索的测试中必须考虑刚度以及边界条件的影响。     

系杆拱桥吊索索力施工监控测量方法的研究

以某系杆拱桥为依托工程,针对吊索索力的诸多影响因素,提出用千斤顶张拉油压表读数测量法与索自振频率振动测量法相结合的方法对系杆拱桥吊索索力进行监控测量,即首先用千斤顶张拉油压表读数测量法对吊索索力进行监控测量,然后用测量的索力对索自振频率振动测量法中的索力系数进行标定,最后再用标定后的索力系数及索自振频率振动测量法对系杆拱桥吊索索力进行监控测量,结果表明,该方法不仅同时拥有千斤顶张拉油压表读数测量法与索自振频率振动测量法的优点,而且测量精度较高,完全可以满足索力监控测量中较高精度的要求与实际工程的需要,可广泛应用于系杆拱桥吊索索力的监控测量。     

斜拉索非线性振动的奇异摄动解法

为解决目前斜拉索振动计算的困难，建立了考虑垂度和斜度的斜拉索振动微分方程．用微分方程的奇异摄动解法，导出了频率和振型函数的解析计算式，从而可广泛用于斜拉索的参数识别、索力测试和修正等．数值计算结果表明，用奇异摄动解法导出的公式计算简便，计算误差在0．5％以内．