山区柔性吊桥主缆线形计算方法研究与应用

对悬链线方程的参数通过数值迭代求解而确定.通过实例分析比较山区柔性吊桥主缆曲线参数方程选取抛物线相对于悬链线计算主缆索长的误差值.当矢跨比f/l较小时,误差值相对较小,为简化计算,可用抛物线近似替代悬链线.但若矢跨比f/l较大时,则应采取措施来解决计算误差问题,建议使用悬链线参数方程计算主缆索长.     

武汉杨泗港长江大桥成桥状态的统一悬链线计算方法

针对采用分段悬链线法计算悬索桥主缆成桥状态的缺陷,以武汉杨泗港长江大桥主桥(主跨1 700m的钢桁梁双层悬索桥)为背景,提出一种新的悬索桥主缆成桥状态计算方法。该方法基于传统分段悬链线理论对索段进行受力分析,推导出全桥索段的统一悬链线方程,以主缆斜率最小点作为计算起始点,根据主缆线形与斜率的关系和变形相容条件建立方程,利用主缆张力的水平分力与垂度的变化规律求解方程。该方法能保证对平面悬索桥的缆索结构求解收敛。根据该方法编写程序对杨泗港长江大桥主桥主跨主缆的成桥状态进行分析,并与分段悬链线法的计算结果进行对比,结果表明该方法正确可行。该方法的计算结果已成功应用于杨泗港长江大桥主桥的设计中。     

基于ABAQUS二次开发的索单元

基于大型通用有限元分析软件ABAQUS计算平台,利用该软件提供的用户单元子程序UEL接口,以悬链线单元为基础,推导了迭代分析公式,向ABAQUS中添入悬链线单元的刚度矩阵及等效荷载列阵,扩充ABAQUS单元库,使悬链线索单元用于ABAQUS有限元分析,并采用Fortran语言开发了接口程序,研究结果表明,所研制的接口程序开发思路正确,计算精度满足要求。     

铺排船锚泊线分析与设计

分析了铺排船工作时的环境载荷对船体以及船上铺排板和软肋排的的受力影响。结合环境载荷以及悬链线方程计算得出锚泊线所受到的张力,锚泊线的张力选择满足要求的锚索。     

斜拉索索状态的精确计算

介绍了计算斜拉索的3种方法:悬链线法、抛物线法和有限元法,推导了悬链线法弹性伸长的计算公式,推导出了斜拉索精确的计算公式.结合长沙洪山庙大桥实际施工中的挂索问题,运用3种方法对3根代表性的索进行了计算,分析了3种方法的优缺点.     

悬链线理论精确定位悬索桥基准索股

在悬索桥施工过程中,基准索股是否能精确定位是关系到整个悬索桥成桥主缆线形是否达到设计线形,因此本文考虑采用悬链线理论对大跨度悬索桥基准索股理论计算垂度在温度、塔偏、主塔预抬量影响下进行修正,推导出各影响因素下的修正系数,根据影响因素变化量进行修正得到基准索股实际架设垂度,并根据基准索股实际垂度与实际架设垂度差值进行放索量的计算,通过调整索长来进行基准索股线形的调整。算例分析表明:本文根据悬链线理论进行的基准索股架设时影响因素下的修正系数的推导是正确可行的。     

斜拉索索状态的精确计算

介绍了计算斜拉索的3种方法：悬链线法、抛物线法和有限元法，推导了悬链线法弹性伸长的计算公式，推导出了斜拉索精确的计算公式。结合长沙洪山庙大桥实际施工中的挂索问题，运用3种方法对3根代表性的索进行了计算，分析了3种方法的优缺点。     

斜拉桥拉索无应力长度的算法研究

推导了用悬链线理论与抛物线理论计算斜拉桥拉索无应力长度的公式 ,以南京长江第二大桥南汊斜拉桥为例 ,分析了用悬链线与抛物线理论计算拉索无应力长度的差别。通过比较 ,认为对大跨度斜拉桥 ,用抛物线理论计算拉索无应力长度 ,完全可以满足精度要求     

斜拉桥拉索无应力长度的算法研究

推导了用悬链线理论与抛物线理论计算斜拉桥拉索无应力长度的公式,以南京长江第二大桥南汊斜拉桥为例,分析了用悬链线与抛物线理论计算拉索无应力长度的差别.通过比较,认为对大跨度斜拉桥,用抛物线理论计算拉索无应力长度,完全可以满足精度要求.     

付氏悬链线在悬索桥空缆线形分析中的应用

介绍了付氏悬链线的相关理论,给出了计算付氏悬链线5要素的Matlab程序实现方法,提出了一种基于付氏悬链线进行的悬索桥空缆线形计算的新思路,避免了空缆线形所涉及到的繁琐的迭代过程。     

斜拉索无应力索长的计算方法比较

推导了采用悬链线理论和抛物线理论计算斜拉索无应力索长的计算公式。以宁波中兴大桥为例,研究了采用悬链线理论与抛物线理论计算斜拉索无应力索长的误差范围。分析认为,对于主跨小于400 m的大跨度斜拉桥,采用抛物线理论计算斜拉索无应力长度,完全可以满足精度要求。     

基于激光扫描实测索形的斜拉索索力测量方法

为了解决现有的斜拉桥索力测量方法在精度、可靠性、效率等方面仍存在的不足，首次提出了一种由实测索形直接估计索力的新方法，简称索形法。采用在斜拉索上任意截取的拉索节段构建了悬链线力学模型，基于悬链线公式，首次推导了由实测索形点集精确估计拉索张力的计算公式。地面激光扫描技术被研究用于快速捕获斜拉索索形，开发了基于扫描点云自动化精确提取拉索中心线的算法。以在建的水土嘉陵江大桥为试验对象，详细分析了三维扫描测量误差、拉索截面弯曲刚度及边界条件和拉索局部弯曲变形、拉索振动等索形偏差因素及其对索力计算精度的影响。研究结果表明：已知拉索直径条件下，三维扫描实测索形误差为0.000 4~0.001 5 m之间，测量误差引起的索力计算误差在0.2%以内；拉索弯曲刚度与锚固边界条件引起的索形与标准悬链线形的偏差较小，对索力计算精度的影响可以忽略不计；当拉索自振振幅小于R/4时，三维扫描仍能精确测量拉索的索形；在多种索形偏差的叠加下，所提出的索力计算方法能够实现数值计算的最优估计。对比索形法和被精确标定的千斤顶的测试结果表明，索形法的索力测量值与千斤顶测量值吻合，最大偏差为0.9%，证明了该方法具有较高的索力测量精度；与频率法对比结果表明，所提出方法的数据采集效率提高了8倍，并且具有自动化程度高、测量风险低、测量结果可靠性强等优点。     

关于悬链线无铰拱桥的恒载内力计算述评

当圬工拱桥向大跨径发展的时候,它的拱轴线就开始采用悬链线。工程实践证明,采用悬链线拱轴是经济合理的,可靠的。但是,关于悬链线无铰拱桥的恒载内力计算却经历了一个认识、发展和完善的过程。截至目前为止,恒载内力计算方法有四种之多,现分述如下:     

弹性悬链线索单元基本方程的求解策略

针对弹性悬链线索单元在精确求解中的不足展开研究,通过一个引例指出了弹性悬链线索单元的基本方程在求解中如果初值选择不当,可能会导致奇异解的出现从而导致结构分析失真,同时绘制了基本方程的空间图形以分析这种多解现象产生的原因,然后针对此问题推导了双杆单元法以获取单索问题的良好初值,提出了多初值求解法以防止基本方程求解发散和舍...     

900m大跨径缆索吊验算及荷载试验

为了确保四渡河特大桥900m大跨径缆索吊的施工安全，采用悬链线计算方程等方法对缆索吊体系进行了全面的验算，并在荷载试验过程中对结构应力、变形进行了验证，证明了计算方法的准确性，确保了缆索吊体系在建设、试验、施工过程中的安全。     

缆索吊主索设计和简化算法研究

常规采用抛物线理论或悬链线理论计算缆索较为复杂,特别是多段曲线的手工计算难以实现。通过研究吊重在索上的轨迹线来推导索力方程,将缆索的设计转变为椭圆参数的确定,同时通过算例衍生出缆索吊的两种设计和计算思路。将吊重下的垂度作为椭圆短轴,缆索长度采用计算理论值扣减弹性伸长值,这样的设计和计算较为简便,施工中通过索长的精确控制来达到设计意图。该方法对缆索吊的设计计算有一定的借鉴意义,可在工程中进行应用。     

预应力钢-混凝土连续组合梁的挠度研究

将连续梁分解成有端弯矩作用的简支梁,对简支梁沿界面分离成有界面力作用的钢梁和混凝土梁,假定界面力为沿切向和法向的任意分布函数,建立分离体在界面力和外荷载作用下的弯矩、轴力方程。根据分离体挠曲变形协调,导出界面切向力与法向力关系方程,联立连接件的剪力滑移物理方程,解得界面力及滑移分布函数。以连续梁内支座截面两侧的滑移应变及挠曲线的二阶导数相等为补充边界条件,求得考虑界面滑移的连续组合梁挠曲线方程理论解。     

重庆万州新田长江大桥猫道线形分析

猫道作为悬索桥上部结构重要的施工平台,其线形直接影响到索股牵引、挤紧、缠丝等作业工序,因此猫道设计的重点是线形分析,它是猫道静力分析和稳定性分析的前提和基础,是猫道结构设计的关键.针对大跨度柔性索结构特性,即大变形和几何非线性,对新田长江大桥猫道线形进行了计算分析,有别于传统索单元,采用分段悬链线法进行线形分析,从索单元的基本受力特点出发,推导出分段悬链线的计算方法,采用增量迭代法,以力学平衡条件和变形相容条件确定各分段悬链线的索力和曲线形状,整体计算采用西南交通大学开发的BNLAS桥梁非线性分析系统进行线形分析,解决了大跨柔性索单元几何非线性问题,线形分析具有很高的效率和精度.     

空间索面悬索桥主缆线形计算理论探讨

将平行索面悬索桥中使用的分段直线、分段抛物线和分段悬链线理论推广到空间索面悬索桥,并分别编制了Matlab运算程序,然后运用Midas/Civil有限元软件进行验证。几种理论计算结果对比分析表明:重量沿跨度分布的分段抛物线理论误差随着跨径增大而增大,而重量沿弦长均布的分段抛物线理论、分段直线理论及分段悬链线理论误差较小,可以在中小跨径空间索面悬索桥的设计和施工中采用。     

斜拉桥拉索索长计算和索道管倾角的简化计算方法

斜拉桥拉索的力学性质主要应用双曲线函数的悬链线理论和应用代数函数的抛物线理论作为分析的基础,采用抛物线理论简单方便,而悬链线理论更接近实际,精度更高。现以悬链线线理论为依据,精确计算拉索的参数,以及进一步的公式简化。简化公式更能体现斜拉索的物理意义,计算方便,便于工程上的应用。