温差对系杆拱桥吊杆索力的影响

系杆拱桥是内部高次超静定结构,在成桥之后受温差作用结构会产生温度内力和位移,从而对吊杆索力产生影响。针对该影响,以某系杆拱桥为实例,建立Midas/Civil有限元空间模型,分析温差作用对吊杆索力的影响规律。结果表明:温差作用对吊杆索力影响显著,短吊杆比长吊杆所受影响相对小些。升温时索力增大,降温时索力减小;升温30℃时吊杆索力最大增量为59%;降温45℃时吊杆索力最大缩量为88.51%。在系杆拱桥吊杆设计和张拉时,应充分考虑温差影响,使吊杆处于合理的受力范围内,提高吊杆的使用寿命。     

系杆拱桥吊杆更换数值模拟与方案优化

以某下承式钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,首先创建了全桥的有限元三维模型,计算了实际待更换吊杆损伤对结构性能的影响。其次,确定了吊杆更换方案和吊杆张拉步长,基于临时吊杆法,详细模拟了吊杆更换的整个过程,分析了在此过程中系杆和拱肋位置吊点的位移变化及吊杆索力变化。最后,将等步长与不等步长两类更换旧吊杆的施工方式进行了对比研究。研究结果表明:吊杆失效对失效位置处桥梁的节点位移,内力和弯矩值都有较为显著影响。设计合理的吊杆更换方案和选择适当的张拉步长能使更换过程高效稳定地进行。采用等步长与不等步长更换都能使吊杆更换平稳地进行,不等步长方案相对更为安全。     

下承式系杆拱桥施工监控过程中索力的测试与调整

在系杆拱桥施工过程中,吊杆索力的大小直接影响着成桥线形及结构的内力分布。为此,在施工监控过程中,应对吊杆索力进行精确测试与调整。现结合实际工程,对常规索力测试方法进行改进,并介绍调索方法,以期对同类工程有所借鉴。     

运营中的系杆拱桥吊杆更换施工监测技术研究

以上海轨交三号线漕溪路系杆拱桥W8吊杆更换施工监测为例,研究了运营中的系杆拱桥吊杆更换施工监测技术。通过对拱肋和主梁线形、吊杆索力、结构应力的监测,及时掌握桥梁的实际状态,保证吊杆更换过程的安全,确保吊杆更换后桥梁的线形和内力状态符合设计及规范要求,验证了施工方案的可行性。漕溪路桥吊杆更换完成后,新吊杆工作状态良好,拱肋和主梁线形恢复至施工前状态,各吊杆索力相对于施工前变化率在-2.5%～2.4%之间。施工监测取得了良好的效果,相关施工技术和监测方法可以为类似工程施工提供参考。     

频率法吊杆索力测量计算方法研究

系杆拱桥中吊杆索长均较短,对于短索索力的计算存在相当的难度。对某系杆拱桥吊杆索力基于频率法测试时采用的几种计算模型进行比较分析,同时分析吊杆长细比对模型计算精度的影响规律,得出与吊杆长细比相对应的索力计算模型,可满足工程精度要求。     

无支架施工的系杆拱桥吊杆索力优化

本文结合蕴藻浜大桥施工过程,吊杆索力调整的计算和实施,采用平面有限元模型对其进行索力调整计算,探讨了吊杆调索方法及运用“桥梁博士”进行索力调整的方法,可为以后系杆拱桥的设计施工提供实用参考意义。     

支架现浇系杆拱桥张拉索力调整计算

采用支架现浇施工的系杆拱桥,主梁落架后结构的边界约束易于模拟计算,该阶段下利于吊杆索力的调整计算。以主梁落架后实测索力为吊杆初始索力,该阶段下设计理论索力值为吊杆调整索力,采用影响矩阵计算方法,考虑张拉过程中主梁及主拱圈应力、位移的约束条件,同时兼顾实际张拉施工张拉次数及张拉顺序的要求,完成了南昌云飞路大桥吊杆张拉索力的调整计算。张拉完成后实测结果表明:采用该方法对吊杆索力调整张拉后,原索力偏差较大、全桥索力分布不均等情况大为改善,验证了该方法在实际工程中的有效性。同时,该方法可推广至其他索吊结构的索力调整计算中。     

基于正装迭代法的系杆拱吊杆张拉索力计算研究分析

为了研究正装迭代法在索力计算中的应用,文中以某大桥(钢管混凝土系杆拱桥)的施工监控为工程背景,应用大型通用有限元软件Midas/Civil建立有限元模型对该桥进行施工阶段分析计算。采用正装迭代法对该桥施工阶段4次吊杆张拉的张拉控制力进行计算,用该结果指导施工,得出实测索力,将实测值与理论值进行对比分析。研究正装迭代法在钢管混凝土系杆拱桥索力计算中的应用。     

刚性系杆拱桥吊杆更换的施工监控技术研究

以上海浦东新区申江路赵家沟桥为例,介绍了刚性系杆拱桥更换吊杆的施工工艺,提出了刚性系杆拱桥更换吊杆的施工监控思路,从施工过程仿真计算、监控技术指标确定、吊杆更换的分级控制和吊杆计算长度的确定方面明确了监控过程中实施的技术要点。监控的结果表明:赵家沟桥主桥在更换吊杆前后,桥面标高、拱肋标高和吊杆索力各项指标的变化值均满足设计要求。对上海地区类似拱桥的吊杆更换具有一定的借鉴意义。     

基于无应力状态法的系杆拱桥施工控制研究

为解决系杆拱桥在钢拱肋和钢梁拼装过程中线形的确定和控制等问题，通过基于无应力状态法的系杆拱桥施工控制方法，利用系杆拱桥构件单元的无应力长度和无应力曲率，建立了拱桥施工中间过程与最终成桥状态之间的联系，避免了系杆拱桥成桥后繁琐的调索步骤，并以某在建系杆拱桥为例，采用MIDAS Civil有限元软件建立全桥数值模型，对该桥施工过程进行模拟。结果表明：基于无应力状态法的系杆拱桥线形及索力控制方法计算准确，可行性好，实测拱肋、钢主梁线形偏差以及吊杆索力偏差均满足规范要求，同时可节省工期。     

系杆拱桥吊杆更换方案与施工控制

介绍了系杆拱桥吊杆更换的设计目标、设计原则,总结了吊杆更换方法,对吊杆更换步长的选择进行了探讨;最后结合工程实例,介绍了吊杆更换设计方案和施工控制目的、内容、原则和控制成果。     

梁拱组合体系桥吊杆张拉控制

梁拱组合体系桥充分发挥梁受弯、拱受压的结构特性及其组合作用,结构受力较为复杂,为使成桥内力及线性符合设计要求,吊杆张拉控制非常重要。为避免多次张拉,利用有限元计算软件MIDAS CIVIL建立全桥施工阶段模型,据现场实测不断对理论模型进行修正。假定吊杆初张力及张拉顺序,进行正装迭代分析,比选吊杆张拉最佳方案。在吊杆张拉过程中利用频率法测量吊杆索力变化,对主梁及拱肋应力应变、主梁及拱肋变形进行同步监测。实践证明,根据优化方案进行吊杆张拉,可以满足拱肋、主梁受力及线性要求,成桥后索力与设计索力在误差允许范围之内,避免了吊杆多次张拉调整。     

滁河特大桥吊杆张拉控制力计算

为了实现系杆拱桥吊索(或吊杆)力张拉的“一步到位”,避免后期的索力调整,针对滁河特大桥(尼尔森结构体系)的结构特点,以成桥状态下的吊杆力满足设计要求为目标,提出了优化数学模型及迭代算法实现过程,对吊杆张拉控制力进行了优化计算,给出了综合考虑成桥状态满足设计要求的吊杆张拉控制力,成功地进行了滁河特大桥施工过程控制.实践证明,采用优化的吊杆张拉控制力,能够满足该桥施工过程中拱肋、系梁的强度安全和稳定性要求,避免了吊杆多次张拉及调整方案.     

洛阳瀛洲大桥中承式系杆拱桥施工监控

洛阳瀛洲大桥主跨为中承式系杆拱桥,其拱肋采用空间倒三角截面形式的钢管混凝土桁架。在施工过程中,对结构应力、位移、系杆索力进行监控,通过计算分析与实测数据以及模型试验的对比分析,修正计算模型,确保结构在各工况下的受力和变形处于合理状态。通过分析工序变更对结构的影响,优化了工序。同时采用影响矩阵法,得出了吊杆的张拉顺序以及相应的张拉控制力,较好地实现了对吊杆索力控制的目标。     

下承式钢筋混凝土异型系杆拱桥的施工监控技术

依托上海市大庆桥-下承式钢筋混凝土异型系杆拱桥,研究了异型系杆拱桥的施工监控技术。通过拱肋、主梁的线形与应力监测及吊杆的索力监测,取得了很好的成桥状态。结构变形和受力均与有限元分析结果吻合且安全可控,成桥索力与设计索力最大误差不超过8%且全桥索力累积误差为1.3%,验证了施工方案的可行性,可为类似城市异型拱桥施工提供参考。     

钢管混凝土系杆拱桥检测难点及技术分析

本文分析钢管混凝土系杆拱桥检测中有4个主要的检测难点,包括钢管混凝土拱肋脱空缺陷、吊杆内部锈蚀断丝、吊杆索力以及系杆钢绞线受力和损伤检测,并对各检测难点的检测手段进行了分析,可供相关研究、检测人员参考。     

有约束的最小能量法优化系杆拱桥成桥索力

为优化成桥索力,借鉴斜拉桥成桥索力的优化方法——有约束的最小能量法。以某系杆拱桥为工程背景,采用Midas/civil建立有限元模型,以各吊杆索力为自变量,求得主拱拱肋和主梁的拉压及弯曲应变能之和作为因变量,并限定节点位移、截面弯矩,以及吊杆索力。采用MATLAB建立数学模型求得最优成桥索力,并与刚性连续梁法、刚性吊杆法所得索力,以及成桥状态对比。有约束的最小能量法求得的索力使得主拱挠度平顺,拱脚处的弯矩更为合理。     

博罗大桥病害成因及加固设计要点

为提升我国早期建设的系杆拱桥、刚架拱桥的加固效果，文章以博罗大桥为例，对主桥系杆拱桥及引桥刚架拱桥的主要病害及其成因进行全面分析，提出了系杆拱桥吊杆的更换方案及刚架拱桥主要截面外包UHPC等针对性加固方案，并采用Midas Civil 2021对刚架拱桥典型桥跨受力跨加固前后的承载能力进行对比分析。结果表明：加固后桥梁的承载能力满足要求，结构受力得到有效改善；典型桥跨采用外包UHPC加固后其承载力增强，刚度得以提升，该加固方案对于解决系杆拱桥、刚架拱桥的裂缝病害有积极作用。     

钢管混凝土拱桥吊杆索力测试与有限元分析

桂林石家渡漓江大桥是一座中承式钢管混凝土拱桥,文中采用环境随机振动法对该桥成桥恒载下的吊杆索力进行测定,并运用索力分析理论和有限元法计算吊杆索力,通过比较分析,结果表明该桥的吊杆索力满足设计要求。在建模分析及吊杆索力计算时就如何考虑锚固形式、计算长度和刚度的影响进行了介绍,具有一定的借鉴意义。     

一类精确考虑抗弯刚度影响的系杆拱桥索力测量新公式

通过引入一端铰支一端固支、两端固支等不同边界条件下吊杆的形状函数,运用能量方法。推导出索力、抗弯刚度与吊杆固有频率间的关系式,进而给出基于前2阶固有频率的索力精确测量公式。该公式将抗弯刚度作为隐式计算参数,回避了其难以准确识别的问题。以某系杆拱桥的索力实测为例,将建议公式与常用公式的计算结果和实测值进行比较并加以分析,分析结果证明建议公式准确考虑了抗弯刚度和边界条件对索力测量的影响且其精度满足工程实践要求。