双层索面人行悬索桥状态反演研究

悬索桥的检测,由于吊杆力、索力难以直接测量,一般通过测量主缆的线形来确定悬索桥的状态.采用桥面索的人行悬索桥,存在两个承力索面,即塔顶索面和桥面索面.这两个索面和吊杆组成了索-吊杆超静定体系,其受力分析较为复杂.以某人行桥为工程背景,研究双索面人行悬索桥的内力反演问题,提出了一种根据实测线形反演索力的优化方法,与静载试验结果对比,说明了该方法的适用性.     

天津永和斜拉桥换索后的索力调整

结合天津永和斜拉桥的换索与调索实践,在分析换索后全桥结构性能变化的基础上,阐述索力调整的目标、原则,利用平面杆系有限元程序和影响矩阵法基本原理,采用试算法确定出索力调整方案,分析索力调整的效果。调索过程中的监测结果表明,索力调整后,全桥索力接近目标值,索力分布趋于均匀,桥面线形、塔位均得到明显的改善,调索并未引起主梁混凝土产生过大的拉应力,试算法是一种实用性较强的可行方法。调索方案的优选应考虑尽量避免使运营多年的老桥结构受力状态发生突变,以保证调索过程中结构的安全。天津永和斜拉桥的调索实践为今后PC斜拉桥的调索工程提供了较为重要的参考。     

基于Midas的斜拉桥索力优化方法与工程实例

介绍了基于Midas/Civil的斜拉桥索力优化分析思路;以江津粉房湾大桥为工程实例,进行了斜拉桥索力优化调整计算,并对不同约束条件下的优化结果进行了对比。结果显示,优化索力值比设计给定的索力值更为合理,与设计成桥索力相近,说明优化方法可行,选取的成桥状态约束条件合理,计算思路正确。     

灰色理论在斜拉桥索力状态评估中的应用

该文基于灰色系统中的灰色关联分析理论,建立了斜拉桥索面索力状态评估方法,并以某斜拉桥索力实测值为例进行计算分析,计算中将三种不同情况下的索力值作为灰色关联分析中的参考序列,进行对比分析。结果表明,灰色关联分析方法可较好地应用于斜拉桥索力状态评估;若能考虑混凝土收缩徐变等影响,则以优化索力作为灰色关联分析参考序列的评估结果能更好地反映索力实际状态。     

广东汕头海湾大桥吊索更换计算分析

汕头海湾大桥吊索钢丝绳出现锈蚀、涂装局部老化、剥落等病害。拟对大桥的所有吊索进行更换。采用结构空间分析有限元软件,建立空间分析模型,模拟设置桥面钢桁架,对不中断桥面交通的工况进行计算分析,以研究施工的难点及可行性。计算分析结果表明:在实际更换过程中,主缆、主梁的内力与几何外形数据均与计算值相符,全桥结构安全、状态可控,吊索索力偏差符合要求。换索后的桥梁使用状况良好,达到了设计的预期目标。     

南昌市八一大桥斜拉桥换索工程施工监控

介绍南昌市八一大桥斜拉桥换索工程的施工监控内容.该桥在换索施工的同时调整部分索力,使得换索完毕桥梁几何状态较换索前变化很小、但索力分布更加合理.在充分调查文献资料及现场情况的基础上,采用有限元方法,建立多种计算模型,分析换索过程结构的响应,以确保安全;换索过程中加强结构响应监测,包括索力测量、塔偏测量、桥面线形测量、应...     

异型独塔斜拉桥施工控制与监测分析

以某异型独塔斜拉桥工程为背景,结合理论预测,以及现场实时监测与反馈分析,重点探讨了独塔斜拉桥施工健康的关键技术。结果表明:斜拉索索力、桥面线形及结构内力控制较好,成桥后斜拉索实测索力与理论索力相对差在±5.0%以内,实测线形与理论结果相对差在±3.0 cm以内,主梁及塔身实测应力与理论预测结果一致。     

黄墩大桥索塔锚固区实体模型试验研究

针对黄墩大桥十分新颖和复杂的主塔锚固区设计,采用1∶3的缩尺模型试验与有限元数值分析相结合的方法,研究索塔锚固区在不同索力状态下的受力特性。模型试验最大试验荷载98 t,达到设计索力的1.75倍,试验结果与有限元计算结果吻合良好。研究结果表明:钢锚箱整体基本表现为弹性工作状态,结构具有较高的安全储备。模型的受力状况与设计的设想吻合较好,构造总体受力合理,整体性好,索力传递流畅,传力途径明确,完全符合设计要求。     

独塔混合梁斜拉桥承载力的检测与评定

祥云桥主桥为独塔钢—混凝土混合梁斜拉桥,为了评定其实际承载能力及在设计使用荷载下的工作性能,采用无损检测、静载试验及动载试验方法,对该独塔混合梁斜拉桥进行外观检测、线形测量及索力测试,并测定桥跨结构的静力效应及动力性能.结果表明:桥梁结构处于正常工作状态,桥面线形、索力差、结构刚度、强度等均满足规范要求;桥梁整体动力特...     

四塔预应力混凝土斜拉桥调索及整体静力计算分析

斜拉桥是一种高次超静定结构,索力的大小对结构受力影响非常大.如何确定斜拉桥的合理索力是斜拉桥设计、施工以及运营中的重要问题.该文以汝郴高速公路赤石特大桥为背景,建立斜拉桥有限元分析模型.根据零位移目标,采用最小能量法和影响矩阵法,同时辅以Matlab优化工具箱,确定合理的成桥状态索力,并以此索力对结构进行施工阶段和运营阶段分析.结果表明:该方法能较好地确定斜拉桥的合理成桥状态.     

无应力状态控制法在斜拉桥并行作业中的应用

现代大跨度斜拉桥施工工序繁多、体系转换复杂,在其施工控制中若以索力为控制依据,因施工临时荷载变动、温度变化、混凝土收缩徐变的影响,难以实现多工序并行作业。为此,无应力状态控制法利用相对稳定的无应力索长作为控制量,可避免桥面荷载和其它索力调整对目标索索力的影响,为并行作业提供了条件。基于结构力学的力法方程,分别采用索力控制和索长控制2个过程,分析了荷载移动和调索顺序对结构内力、位移的影响,在理论上论证了该方法应用于并行作业的正确性;并通过实例计算,证明了该方法的可行性与优越性。     

地锚式城市景观悬索桥施工监测与分析

依托地锚式城市景观悬索桥实例工程,对地锚式悬索桥按照自锚式悬索桥体系转换的施工方法进行监控,采用MIDAS/Civil有限元软件进行理论计算,结合实际监控数据进行对比分析。监测结果显示:1)一期状态索塔顶偏移量与设计位移偏差均不大于1.0 cm;索塔最大沉降值为-6.38 mm。2)在张拉调索体系转换过程中,索力实测值与理论值的偏差逐渐减小;全桥吊索内力分布较为均匀,主缆实测索力与理论值偏差均在10%以内。     

某独塔双索面斜拉桥的合理成桥状态研究及施工阶段分析

为了研究江西省某独塔双索面斜拉桥的合理成桥状态,首先利用有限元软件MIDAS/CIVIL建立有限元模型,然后分别利用最小弯曲能量法、弯矩最小法和影响矩阵法对该桥的最终成桥状态进行了计算。基于得到的合理成桥状态提出了该斜拉桥的施工方法和施工顺序。最后利用正装迭代法进行了分析,结果表明该计算得到的合理施工状态索力均小于桥梁设计索力,误差均在3%以内,合理成桥状态的索力与设计索力分布规律基本一致,且合理成桥状态对应的桥梁线形最大挠度为21. 87 mm,满足规范要求。     

多段索异形塔斜拉桥施工阶段索力计算

对于具有主、副塔和分段索的多段索异形塔斜拉桥,塔和索相互作用影响较为复杂,特别是施工阶段的索力计算更为繁琐,其索力计算难点体现于多段索间的相互影响及桥塔刚度随塔间索索力的变化而改变。为研究该类桥施工监控中的索力控制问题,以多段索异形塔斜拉桥为研究对象,对比了正装、倒拆等计算方法后,采用无应力状态法建立Midas模型进行理论研究,探讨了无应力状态法求解此类桥梁施工阶段拉索张拉力的适用性等。研究结果表明:结合无应力状态法增设中间施工控制状态能极大简化多段索异形塔斜拉桥繁琐索力计算;面对由于施工工序变更等原因引起的复杂索力调整问题,能高精度快速求解各施工阶段拉索的张拉力。基于无应力状态法增设中间施工控制状态的索力计算方法拓展了无应力状态法控制理论在该类桥型中的应用。     

钢绞线斜拉索索力监测与应用

钢绞线是桥梁结构体系中的关键受力部件,钢绞线的应力状态是评价拉索桥梁健康状况的重要指标。基于磁弹效应的原理与主要的磁路结构,分析了钢绞线的磁畴特性及钢绞线的应力与磁通量的耦合关系,提出了典型的传感器磁路结构并构建钢绞线磁通量应力测试系统。将测试系统应用于某桥梁的钢绞线索力监测,比较监测值与设计值,发现监测值较为精确,两者具有较好的一致性,说明基于磁弹效应的钢绞线应力监测系统监测精度高、可重复性强,满足桥梁斜拉索工程施工质量与施工安全的要求,可为该类结构的索力与变形监测提供参考。     

基于概率统计的运营状态下索力变异性分析与评价

为准确评价运营状态下的斜拉索索力状态,以某实际运营的双塔钢箱梁跨海斜拉桥为背景进行研究。基于该桥的监测索力和温度数据,分析环境温度造成的索力变异性,在此基础上采用经验模态分解法从索力监测信号中分离车辆的影响,通过回归分析建立与温度无关的标准索力及其概率分布模型,提出基于标准索力分布特性的索力评价基准与评价方法。采用该方法对该桥的索力状态进行评价,结果表明:消除车辆和温度影响的标准索力分布具有良好的正态性;索力个别值抽样检验速度快,但可能受监测数据变异性的影响而失效;基于分布特性的索力评价能够更好地适应监测数据的变异性和随机性,具有更好的可靠性和实用性。     

连续箱梁桥体外预应力施工模拟与监控

大跨度结构施工监测与分析是施工中的关键环节,结合连续箱梁桥体外预应力加固实例,探讨了体外预应力的施工监控内容与仿真分析方法。以预应力筋的索力,应变测试和桥面变形监控为主要监测内容,通过有限元软件MIDAS对预应力张拉过程进行模拟分析。监测结果表明实测数据与模拟分析理论值较好吻合。该工作和研究成果是连续梁桥体外预应力施工过程中一项重要的安全指标,同时为以后相关工程的设计与施工提供一定参考价值。     

锚拉板组合结构受力特性研究

为研究系杆拱桥吊杆锚拉板组合结构的受力特性,以湖州环漾大桥为背景,对其梁上锚固系统进行实体有限元模拟,首先分析锚拉板系统在设计索力下的受力状态,包括连接件剪力分配比、钢结构应力状态及混凝土应力状态;然后,对其受力特性进行参数化分析。结果表明:①设计荷载作用下,锚拉板、加劲板开孔连接件与端承板连接件三者剪力分配比例约为:46%:33%:21%;②设计荷载作用下,开孔板连接件均处于弹性工作状态,开孔板连接件剪力竖向分布趋势呈现从上至下逐渐减小的趋势,横向分布较为均匀,边列较大;③不设置端承板,连接件最大剪力值略有增加,原端承板剪力主要转移给离端承板近的连接件,使得上、下排剪力分配更为均匀;④不设计开孔板连接件,索力荷载全部由端承板承担,导致锚拉板的受力基本呈现整体均匀受拉的受力状态,其下缘与端承板应力集中更为明显。     

钢管混凝土系杆拱吊索力的测试与调控

针对钢管混凝土系杆拱桥的成桥吊索力值与设计值的差异分布,建立了受索力影响的目标调控矩阵,采用有限元对钢管混凝土系杆拱桥吊索力进行了分级优化计算,研究了各目标阀值下的吊索力全桥分布状态。研究结果表明:选取拱肋不同的分级变形作为调控阀值得到的索力,除边吊索外的其余吊索力值均可控制在5%以内;选取主梁不同的分级变形作为调控阀值得到的索力差异性较大;以拱肋变形和主梁变形的合理阀值同时作为调控目标得到的索力值与设计值和实测值相近,分布均匀。     

影响矩阵法在大跨径斜拉桥二次调索中的应用

由于斜拉桥成桥索力与目标索力可能存在一定偏差,利用影响矩阵法对某大跨径斜拉桥成桥后索力偏差进行调整,确保其索力满足规范及设计要求。提出以锚杯拔出量作为调索主控制参数,提高索力调整精度的同时,解决了传统以索力为主控参数的调索方法所要求的必须在温度恒定状态下实施的苛刻限制,使索力调整可在白天进行,提高了工作效率。通过索力调整实现了索力优化目的,且对结构线形和应力影响很小,达到了预期效果。