钢管混凝土拱桥拱肋吊装线形控制的分步算法

针对钢管混凝土拱桥拱肋分节段安装由扣索张拉引起的高程差问题,以裸拱自重变形后的拱轴线形为控制目标,基于最优化理论和一次扣索张拉法,提出先用零阶优化法按整体安装计算出各拱肋节段的预抬量和扣索索力,再以整体安装计算结果为目标,根据拱肋节段安装顺序,通过迭代方法计算出各个节段安装时的预抬量和扣索索力。将该算法应用到主跨240m的巫山新龙门大桥拱肋安装线形控制中,松索成拱后的线形与目标线形吻合良好。     

大跨径钢筋混凝土拱桥拱肋斜拉扣挂施工扣索索力计算与优化

为研究拱桥斜拉扣挂法扣索索力优化算法,以某主跨195 m钢筋混凝土拱桥为研究对象,运用改进零位移法和弹性-刚性支撑法进行斜拉扣挂法扣索索力计算.对比挑选合理值,再基于Midas软件中的未知荷载系数法对挑选值进行优化计算,结果表明:优化后的扣索索力满足实际施工要求,能确保吊装过程中预制拱肋截面应力不超标,同时合龙成拱线形...     

用倒拆修正法计算拱桥施工扣索索力与预抬量

以在建的大宁河大桥为工程背景,开展拱肋吊装过程扣索索力和预抬量的优化分析。提出了引入索力罚系数的修正倒拆法,推导了罚系数的计算公式,利用ANSYS建立了相应的倒拆分析模型。计算结果表明,该方法具有计算精度高的优点,与实测结果吻合良好。     

基于优化理论的大跨拱桥桁架拱肋吊装预测分析

引入工程结构优化方法,利用基于前进分析的有限元法,对采用千斤顶斜拉扣挂法施工的钢管混凝土拱桥进行了吊装预测分析,进行了扣索索力及拱肋节段预抬高的最优化计算,确定了一定约束条件下,空钢管拱肋吊装结构最合适的施工路径.     

大跨钢管混凝土拱桥裸拱安装线形控制

在大跨度钢管混凝土拱桥塔、扣架一体化缆索吊装施工中,其关键在于拱肋线形控制。本文建立有限元模型进行理论分析来确定裸拱施工所需达到的预期目标,施工过程中通过调整扣索索力来动态调整裸拱控制点标高,最终与现场测试结果对比表明可保证拱肋线形达到设计要求。     

钢管拱肋分段吊装扣索一次张拉索力改进算法

为改善大跨钢管拱肋分段吊装扣索索力常用算法迭代效率低、计算时耗长, 且忽略了温变影响等不足, 建立了可考虑温变影响和提高计算效率的改进算法; 基于材料力学和几何学相关知识, 推导了吊装过程中拱肋位移变化与温变的理论关系, 并在计入温变引起索长和拱肋位移改变的情况下, 推导出扣索索力变化与温变的理论关系; 基于扣索一次张拉法和ANSYS零阶优化法, 开发了考虑温变影响且在迭代子步中对程序自动搜索实施宏观调控的扣索索力计算程序; 运用改进算法对某主跨300 m钢管混凝土拱桥开展了分段吊装施工控制分析。分析结果表明: 推导的理论公式和有限元分析结果的变化规律一致, 拱肋位移变化的最大相对误差为11%, 索力变化的最大相对误差为18%, 均能满足工程精度要求; 与原算法相比, 采用改进算法的迭代次数由26次缩减到17次, 迭代效率提高了35%, 计算索力与实测索力的最大偏差由276 kN减小到100 kN; 拱肋松索成拱位移理论值与实测值的最大偏差为7 mm, 成拱线形正常; 建立的改进算法可实现扣索一次张拉, 提高迭代效率和计算精度, 运用改进算法控制大跨钢管拱肋吊装施工可使拱肋松索成拱线形满足设计要求。      

基于裸拱变形为控制目标的仿真计算分析

大跨径拱桥主要采取无支架缆索吊装斜拉扣挂法,其中扣索索力与节段预抬量的计算是无支架缆索吊装施工控制关键,因为不同预抬量设置规律会得到不同的松索成拱线形,这直接影响到拱桥营运状态。以昭化嘉陵江特大桥作为仿真计算的工程实例,对比分析了三种传统正值预抬量设置—"0"预抬量、正预抬量和递增预抬量—分别作为控制目标时与裸拱变形的差异,证实了这几种设置方法不可避免地造成了主拱成拱线形呈"马鞍形",从而导致拱轴线与设计拱轴线出现偏差,影响到桥梁在营运时的受力状态。为此,需要在此基础上修正各节段的预抬量设置规律,尽量避免主拱出现"马鞍形",使其松索成拱后的线形与一次落架线形更接近,以达到设计期望值。计算结果证明,该修正方法是可行的。     

钢管混凝土拱桥斜拉扣挂合理施工顺序研究

在大跨度钢管混凝土拱桥施工中,大部分采用无支架缆索吊装斜拉扣挂施工方法,因此确定钢管混凝土主拱圈的合理施工顺序是保证拱肋吊装的施工质量和安全的重要措施。采用基于有限元理论的正装迭代法能方便有效地确定拱肋合理吊装顺序、扣索合理初始张力值以及拱肋的预抬高量,将扣索索力一次性张拉到位,并能保证合理施工状态的实现。最后用计算数据说明本方法的正确性。     

大跨度钢管混凝土拱桥桁架拱肋吊装过程中的线形调整

针对桁架拱肋假设中出现的线形调整问题,利用影响矩阵法进行处理。通过该方法可得到为满足设计要求线形与标高所需要的扣索长度的调整量和扣索索力增量。通过封铰前的扣索调整,使实际拱轴线逼近设计拱轴线。满足精度要求。     

大跨度拱桥缆索吊装施工过程中拱肋受力分析

探讨了大跨度拱桥缆索吊装施工过程中拱肋的受力计算,以某大跨度拱桥缆索吊装施工过程为例,采用大型有限元软件ANSYS对施工过程进行仿真分析,得出拱肋的内力及变形规律,重点讨论了每段拱肋安装并进行扣索索力调整后以及合拢后,拱肋的应力和变形情况,并指出施工过程中应该注意的问题。     

确定斜拉桥施工索力的正装倒拆优化法

以实验室独塔斜拉桥为研究对象,提出了确定斜拉桥合理施工索力的正装倒拆计算法,该方法按照施工顺序,在正装优化的基础上,对各节段进行倒拆计算,得到各斜拉索的基础索力,然后再通过正装迭代计算,求得各个调索阶段斜拉索的初始张拉索力和主梁的预抬量,从而避免了传统的倒拆法中难以考虑结构本身的非线性问题与正装法无法保证计算过程中一些索力设置大小的合理性等问题。本方法已经在独塔斜拉桥模型实验中成功应用。通过实验验证了该方法的有效性和可靠性,具有一定的理论价值和重要的应用价值。     

用约束力计算Levy型索穹顶初始预应力的方法

提出了一种通过约束力来计算Levy型（葵花型）索穹顶结构初始预应力的方法.选定便于分析的多余约束,用约束力代替约束,根据力的平衡,首先推导了轴对称Levy型索穹顶相邻节点间脊索与斜索共同传递的竖向力及水平力计算公式;然后给出了由竖向力和水平力计算杆件初始预应力的计算公式.初始预应力计算分为两部分：一部分对应约束力为零并承受竖向荷载;一部分对应约束力为P的自平衡预应力.自平衡预应力随约束力P成线性变化,可以通过增加约束力P对应的自平衡预应力水平提高整个索穹顶结构的初始预应力水平,达到满足各种荷载工况下的受力要求.最后,通过算例描述了方法的计算过程并验证了方法的正确性.此方法计算简单,便于结构计算和调整初始预应力值.     

寒山大桥吊杆二次张拉索力计算

为增大结构的安全储备并保证主梁受力合理,通常系杆拱桥施工中对吊杆采用2次张拉,使其达到设计成桥索力.该文以寒山大桥为例,提出了吊杆2次张拉的施张拉力、顺序的计算问题,以影响矩阵理论为基础,建立了2次张拉最优控制的数学模型,采用惩罚函数法求解,该方法计算精确、简便、实用,是一种较为理想的计算方法.     

悬索桥锚跨索股索力的精确计算与调整方法

为获得悬索桥锚跨索股高精度索力,便于施工过程中索力控制,基于泰州长江公路大桥锚跨索股参数识别结果,利用桥梁结构非线性分析软件BNLAS建立了锚跨索股的精细化模型.通过赋予该模型中索股不同的初始索力值,得到一系列一一对应的索力-频率数据;对这些数据进行回归分析,建立索力与频率的显式关系,从而无需通过迭代求解超越方程获得索力.基于弹性理论计算,提出了索力的调整方法,即将索力的调整转换为锁紧螺母螺距的调整.研究结果表明:用提出的方法计算索力,误差均在3%以内;所提出的索力调整方法可靠,满足施工控制对索力监控的要求.     

斜拉桥施工过程的非线性仿真分析研究

介绍了斜拉桥施工过程的索力确定与优化方法。精确考虑结构的几何非线性、混凝土的收缩徐变等效应,对大跨度混凝土斜拉桥施工全过程进行仿真分析与研究。编制了相应的计算程序,用于分析湖南某大桥,获得了较好的结果,为该桥的施工监控提供了理论依据,确保了该桥的顺利合龙。     

斜拉桥成桥索力确定在ANSYS中的实现

提出了一种确定成桥索力的综合方法,利用APDL二次开发技术在ANSYS中实现了综合法确定斜拉桥成桥索力,并将实例计算结果和设计值进行对比,两者差别很小.     

影响矩阵法在斜拉桥二次调索中的应用

在斜拉桥施工过程中为增大结构的安全储备并保证主梁受力安全,对斜拉索采用两次张拉,最终实现预想的成桥状态,由此提出二次调索施调索力、顺序的计算问题。以影响矩阵理论为基础,建立了二次调索最优控制的数学模型,采用惩罚函数法求解,该方法计算精确、简便、实用,也可用于成桥后索力的误差调整。