自锚式悬索桥主缆成桥线形分析的等代梁法

主缆是自锚式悬索桥结构中的主要承重构件,主缆的成桥线形是进行结构设计、计算和指导施工的关键控制因素,建立符合实际情况的主缆成桥线形计算方法十分必要。采用等代梁法,根据力学平衡和变形相容条件,推导出了假设荷载沿跨径均布的抛物线法和假设荷载沿弧线均布的悬链线法的主缆成桥线形的解析表达式,并采用逐次逼近法计算出悬链线法主缆内力水平分量和成桥线形,同时建立非线性有限元分析模型并通过迭代计算确定主缆线形的数值解并与该方法进行对比分析,结果表明,该方法简单易行,精确度高,能满足工程需要。     

自锚式悬索桥主缆线形计算方法

以长沙市三汉矶湘江大桥为工程背景，对自锚式悬索桥的主缆线形及无应力长度的计算方法进行了研究，推导出两种基于不同假定下的主缆线形及无应力索长的计算方法：假定主缆自重沿跨径均布的抛物线法和假定主缆自重沿弧长均布的分段悬链线法。结果发现：抛物线法比较简单，但计算结果比较粗略；分段悬链线法考虑因素比较全面，计算相对复杂，但结果比较精确；对于空缆线形竖向坐标值两种方法的误差为0．739％，无应力索长计算两种方法的误差仅为0．31％。结果表明：抛物线法和分段悬链线法均可应用于自锚式悬索桥的主缆线形计算。     

悬索桥主缆线形设计与施工计算原理及其Win32软件开发

按悬索桥的实际情况将主缆简化为受沿弧长均布荷载和吊点的集中荷载,主缆在吊索之间的线形为悬链线,在吊点处的线形则根据力学平衡条件和变形相容条件加以确定,因此悬索桥的主缆线形为分段悬链线.据此理论建立了一套悬索桥主缆成桥线形和施工过程计算的精确方法,并开发了真正的Win32软件Sgkz2000,笔者对其计算原理、方法和软件开发情况加以介绍.     

悬索桥主缆线形设计与施工计算原理及其Win32软件开发

按悬索桥的实际情况将主缆简化为受沿弧长均布荷载和吊点的集中荷载，主缆在吊索之间的线形为悬链线，在吊点处的线形则根据力学平衡条件和变形相容条件加以确定，因此悬索桥的主缆线形为分段悬链线。据此理论建立了一套悬索桥主缆成桥线形和施工过程计算的精确方法，并开发了真正的Win32软件Sgkz2000,笔者对其计算原理、方法和软件开发情况加以介绍。     

混凝土自锚式悬索桥的恒载平衡状态分析

为获得混凝土自锚式悬索桥的理想恒载状态,为施工阶段倒拆分析提供理论依据,针对混凝土自锚式悬索桥的结构特点,以国内某跨径布置为(65+158+65)m的混凝土自锚式悬索桥为背景,基于有限位移理论和分段悬链线法计算理论,运用有限元软件ANSYS对其在结构自重、混凝土收缩徐变效应以及预应力效应等作用下的恒载平衡状态进行分析,得到混凝土自锚式悬索桥的合理线形和受力状态。研究结果表明:该方法所得主缆在恒载作用下的成桥线形合理、吊索索力及主梁的受力合理,为混凝土自锚式悬索桥的设计、分析及施工控制提供理论依据。     

自锚式悬索桥主缆分析与计算

自锚式悬索桥成桥时主缆线形与主缆无应力长度的精确分析计算是桥梁施工控制重要的一环,也是保证桥梁成桥后几何线性达到设计要求的必要条件。通过分别用分段悬链线法、抛物线法和有限元法计算一工程实例后,对比分析结果得出,有限元法和分段悬链线法(精确算法)的计算结果基本吻合,抛物线法的计算结果有一定的误差。这可为自锚式悬索桥的设计和研究提供参考。     

悬索桥主缆线计算的一种新方法

通过计算比较,发现两索夹间的缆索不论是用悬链线还是用抛物线计算,其结果在数值计算要求的精度范围内是相同的,因此可以用抛物线代替悬链线计算主缆线形。采用这一方法可以把主缆线形计算转化为可用“追赶法”求解的方程组,简化了计算。本文还推导了两支点不等高抛物线缆索长度和伸长量的计算公式、计算成桥线形时需要的缆索水平分力与矢高关系的迭代公式、计算空缆线形时需要的缆索水平分力与缆索无应力长度关系的迭代公式、跨径与缆索无应力长度关系的迭代公式。算例表明,初值算法结果准确,迭代公式收敛得快。     

大跨双塔钢箱梁斜拉桥模型计算分析

斜拉桥是一种由索、塔、梁三种基本结构形成的高次超静定组合结构.其中主梁常见的结构形式是钢筋混凝土形式,而采用钢箱梁形式,既有利于减轻自重,又可以通过提前预制缩短施工工期,是目前大跨斜拉桥比较流行的一种结构形式[1,2].但是钢箱梁在预制完毕后,其结构尺寸很难调整,因此该类桥的安装线形标高计算显得尤为重要.基于此种考虑,采用MIDAS/Civil空间有限元软件进行计算分析,通过对比计算成桥索力与设计成桥索力、计算成桥线形与设计成桥线形、索塔偏移等,在此基础上给出了可信的钢箱梁的安装标高计算方法和计算结果.     

非均匀变温场中主缆初始位形的迭代计算

利用解析法推导了变温度场中悬索桥空缆线形的悬链线线形公式;建立了两种已知设计条件时悬索桥空缆线形的迭代方法;根据主缆的温度变化方程导出了温度变化时无应力索长计算公式。计算结果表明:在非设计温度下,主缆的位形及其内力值均与设计理论值有较大误差,因此在悬索桥的结构分析中必须考虑温度变化的影响。     

悬索桥施工误差对吊索长度的影响

悬索桥普通索股架设完毕后,测量空缆实际线形,修正计算后与理论值进行对比,并分析误差来源。对于空缆线形误差对成桥线形的影响,工程上通常采用一种简单的方法预测成桥时的主缆垂度,即认为成桥时主缆的跨中标高误差与空缆时的跨中标高误差相同。以工程实际为依托,采取另一种误差预测方法,并通过修正吊索无应力长度,使成桥线形符合设计要求。     

南京白果桥主缆长度计算

根据自锚式悬索桥的实际受力特点,介绍了主缆长度的计算方法——分段悬链线法。该方法根据力学平衡条件和变形相容条件,采用解析表达式和数值迭代计算方法解决主缆长度计算问题,自动计入索曲线的非线性,并结合工程实例阐述该方法在主缆下料时的应用,证明该方法是可靠有效的。     

系杆拱桥吊杆施工张拉力的控制

结合系杆拱桥的设计方案,对吊杆张拉力的控制进行分析计算,并利用Midas程序建立全桥的有限元分析模型,分析比较几种张拉情况下的结构内力变化情况,最终得出比较合理的张拉力取值及顺序,分析结果可为同类桥梁的设计与施工提供一定的参考。     

悬索桥索股架设全过程的非线性精确分析

为精确分析悬索桥主缆的成缆过程,基于悬索桥多跨悬链线空缆线形计算原理,分析了主缆索股架设过程中塔的受力与索股线形的变化规律.将索塔对主索鞍的作用等效成非线性弹簧,其刚度计入索塔的梁柱效应,导出了索塔的非线性抗推刚度和塔底截面弯矩的计算公式;根据悬索桥主缆索股架设方法,以空缆状态为基础,计算并分析了一座主跨1280 m的悬索桥索股架设过程中主索鞍处主缆的不平衡力、塔顶水平位移和塔底截面弯矩随索股架设的变化规律.研究表明,索股架设过程中,梁柱效应较小.     

某斜拉桥合理成桥状态模拟分析

探讨了斜拉桥成桥状态分析所涉及到的一些概念及分析思路,采用大型通用有限元程序Midas/Civil,利用零位移法对某斜拉桥进行合理成桥状态分析,得到了成桥状态的线形、弯矩及斜拉索的索力。     

结构几何参数对悬索桥主缆线形影响分析

以武汉阳逻长江大桥为例,结合悬索桥主缆线形分析的解析法中传统的抛物线线形计算理论,对悬索桥的结构几何参数进行敏感性分析,可明确各参数对悬索桥主缆线形的影响程度,从而为相关设计提供参考。     

涪陵青草背长江大桥主缆无应力长度计算

主缆无应力长度的计算是悬索桥上部结构施工监控顺利进行的有效保证.利用通用软件Midas/Civil对涪陵青草背长江大桥建立有限元模型,进而修正索股无应力长度,提出采用通用软件建立悬索桥模型并计算主缆无应力长度的一般方法,为采用该类通用软件计算悬索桥主缆的无应力长度提供参考.     

大跨径悬索桥动力特性分析

以某大跨径悬索桥为工程背景,采用ANSYS建立有限元模型,合理确定该桥的初始平衡状态,以此为基础对该桥进行准确的动力特性分析,结果可为该桥的动力分析提供基础,也可为同类型桥梁工程提供参考.     

独塔自锚式悬索桥动力特性分析

对计算悬索桥特性的3种方法进行了比较,并以一独塔自锚式悬索桥为例,采用ANSYS有限元软件,建立空间力学模型,计算此桥的自振频率和振形,并分析跨度比改变对独塔自锚式悬索桥动力特性的影响.研究结果对同类桥型的动力研究具有参考意义.     

双曲拱桥拆除施工稳定性分析

文章采用有限元理论分析双曲拱桥结构的非线性稳定问题,对双曲拱桥各拆除工况用Midas有限元分析软件建立了计算分析模型.计算结果表明：双曲拱桥拆除过程中,单拱拆除时稳定性最差,据此提出施加扣索等工程措施,以确保双曲拱桥拆除施工安全.