基于悬索桥主缆热物性参数试验的温度场研究

推导了主缆结构在芯部加热作用下温度场的稳态与瞬态解析解,采用与实际桥梁相同的试验模型,测试得到了主缆结构的表观热扩散系数与表观导热系数。在采用测试参数的基础上,通过对桥梁主缆温度场的有限元计算及与实桥主缆温度场实测结果的对比,证明了计算方法的精确和可靠,可用于悬索桥主缆设计、施工和运营阶段的温度场计算。     

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。     

悬索桥施工监控计算分析

悬索桥的施工包括索塔施工、锚旋施工、猫道架设、索鞍安装、主缆架设及紧缆、索夹吊索安装、加劲梁安装、桥面系及防护工程等内容,相当复杂。对悬索桥的施工过程进行监控．对各工序下的控制参数进行跟踪监测、调整、控制,确保施工过程安全和成桥后结构受力和变形尽量与设计状态一致,成为非常重要的问题。悬索桥跨径越大,这个问题越显得重要。     

角笼坝悬索桥主缆病害分析及其预防

主缆是悬索桥的关键受力部位,直接关系到悬索桥的使用寿命及安全,而在施工中又很容易产生一些主缆质量病害。国道214角笼坝大桥主缆施工中对主缆病害进行了详细的分析,并在施工中加以预防及处理,取得了很好的效果,可供类似工程借鉴。     

角笼坝悬索桥主缆病害分析及其预防

主缆是悬索桥的关键受力部位,直接关系到悬索桥的使用寿命及安全,而在施工中又很容易产生一些主缆质量病害.国道214角笼坝大桥主缆施工中对主缆病害进行了详细的分析,并在施工中加以预防及处理,取得了很好的效果,可供类似工程借鉴.     

大跨径悬索桥主缆防腐保护问题剖析与建议

我国大跨径悬索桥起步比较晚,发展的时间还没有超过20年。但根据国外经验再过些年国内悬索桥主缆的锈蚀问题将陆续出现,将直接影响桥梁的结构安全与使用寿命,亟需开展悬索桥主缆防护问题的研究。首先介绍了国内外悬索桥主缆钢丝腐蚀案例,分析了主缆腐蚀原因及目前常用的主缆防护措施。继而分析和探讨了悬索桥主缆防护技术的发展方向,并提出一种可行性悬索桥主缆钢丝电化学腐蚀试验方案,供悬索桥主缆防护技术研究与应用参考。     

基于ANSYS的人行悬索桥主缆及抗风缆找形方法研究

为了抵抗风荷载的作用,人行悬索桥通常会安装抗风缆。但安装抗风缆后,抗风缆和主缆受力会相互作用,相互影响,悬索桥在设计中面临抗风缆和主缆的共同找形问题。利用ANSYS软件通过不断迭代的方式首先进行抗风缆的找形,然后进行主缆的找形,最后进行模型合并,从而建立整个有限元模型。迭代的方法可以很好的确定带有抗风缆的悬索桥的成桥线形,对于此类悬索桥的建模提供了较为准确的指导建议。     

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。     

自锚式悬索桥施工安全风险辨识及控制措施研究

与地锚式悬索桥相比,自锚式悬索桥是直接将主缆锚固在加劲梁的两端,加劲梁受力更复杂。因为通常要按“先梁后缆”的顺序施工,自锚式悬索桥施工周期长,技术难度更大。在全面辨识桃花峪黄河大桥主桥施工安全风险因素的基础上,从主塔施工,钢箱梁运输、吊装,钢箱梁顶推,猫道架设,主缆、吊索安装,以及体系转换施工等方面提出了相应的安全技术控制措施,对其他类似工程具有一定的指导和借鉴作用。     

悬索桥空间主缆恒载线形分析

为了确定悬索桥空间主缆恒载线形,根据已有的二维模型,提出了一个三维主缆找形计算方法.确定悬索桥成桥状态线形主要是确定主缆的线形.给定悬索桥成桥时受力的性能指标,就能计算悬索桥成桥吊索内力,由吊索内力能够迭代形成主缆几何形状.将三维主缆投影到2个平面上分别考虑几何边界条件和力的平衡条件,倾斜吊杆的影响.引入牛顿迭代法,推导了三维主缆的迭代方程,给出了具体计算分析的迭代流程.研究结果表明:精度完全能满足工程计算要求.     

基于ANSYS的悬索桥空间主缆扭转问题计算方法研究

自锚式悬索桥在体系转换过程中,通过对吊杆在垂直于纵桥向的竖平面中进行张拉并锚固于加劲梁上,从而形成空间主缆自锚式悬索桥结构。因主缆和吊杆形成空间索系,很大程度上减小了此类结构在横桥向荷载作用下的内力和位移。但是,该种桥型的主缆在由空缆时的平面状态转变为成桥时的空间状态过程中会产生扭转变形。基于此,在主缆索夹安装前应正确给定其安装预偏角,从而避免索夹在成桥状态下扭转破坏。但应注意到,在ANSYS等软件中,主缆一般是用杆单元进行模拟,无法通过计算获取主缆的扭转角度。以杭州某空间主缆自锚式悬索桥为研究背景,提出在ANSYS中对梁单元的部分参数进行特殊取值来模拟主缆,计算主缆的扭转角。理论分析表明,将梁单元抗弯刚度取合理的较小值时,其受力特点便接近于索单元。最后,对某空间主缆自锚式悬索桥的缩尺相似模型进行数值模拟,得到了该模型主缆在吊杆横向张力下扭转角度的数值计算结果。从而在一定程度上解决了运用通用有限元软件计算悬索桥主缆扭转角度这一难题。     

沿海大跨径悬索桥主缆防腐体系效果研究

对沿海大跨径悬索桥而言,确定有效的主缆防腐体系是整个桥梁防腐方案的重点工作之一。通过对若干国内和日本多座大跨径悬索桥的调研,发现主流的主缆防腐体系有"腻子+圆形缠丝+防腐涂装"防腐体系、"S形缠丝+防腐涂装"防腐体系以及结合采用合成护套防腐体系、主缆除湿系统防腐体系。本文阐述了调研悬索桥主缆防腐体系的构成,对不同主缆防腐体系的效果进行对比分析,并提出部分应用建议。     

温度影响下主缆线形精细计算方法研究与应用

悬索桥施工前,应通过基于有限元方法的杆件正向装配及逆向拆除法来进行正反向计算,若2种计算得到的成桥状态各项数据闭合且合理,则可基于此确定其各项施工参数。但上述计算是基于设计基准温度,而施工时环境温度与设计基准温度存在差异,且主缆索股的垂度与线形受温度影响较大,上述2种温度的差异使得主缆架设完成时其空缆线形参数与理论值不一致。因此,在施工前及施工过程中应根据2种温度的差异对主缆形状的影响规律来调整空缆状态下主缆的线形。为此在悬索桥施工过程主缆线形的解析计算方法基础上,推导了2种温度影响下主缆形状计算表达式,并编写成数值计算程序用于主缆施工控制过程中,能保证施工完成时桥梁处于合理成桥状态,本计算方法也可用于其他悬索桥的主缆施工过程中。结合大跨径地锚式悬索桥算例,验证了悬索桥主缆施工过程中考虑温度因素的空缆线形计算方法的正确性。     

悬索桥施工监控计算分析

悬索桥的施工包括索塔施工、锚旋施工、猫道架设、索鞍安装、主缆架设及紧缆、索夹吊索安装、加劲梁安装、桥面系及防护工程等内容,相当复杂。对悬索桥的施工过程进行监控,对各工序下的控制参数进行跟踪监测、调整、控制,确保施工过程安全和成桥后结构受力和变形尽量与设计状态一致,成为非常重要的问题。悬索桥跨径越大,这个问题越显得重要。同时,根据设计图纸精确的计算出各部分构件在无应力状态下的尺寸,以便指导施工时下料工作也是监控工作的重要组成部分。我国在悬索桥施工监控方面的研究起步较晚,九十年代后,随着一批大跨径的悬索桥相继修建,悬索桥的施工监控工作才逐步开展。     

浅议悬索桥先主缆缠丝后铺装缠丝施工质量控制

悬索桥主缆作为不可更换的永久结构,其耐久性决定整个大桥的使用寿命.有些悬索桥因桥面铺装施工的周期比较长,导致主缆暴露在空气中时间比较长,主缆长时间受到环境的浸蚀,特别在南方和跨越江河海的悬索桥,传统的主缆缠丝和涂装防护及拆除猫道作为成桥最后一道工序,对主缆的质量产生很大的影响.主缆缠丝后的防护的油污和防护的散落物也会影响桥面铺装的质量与外观,介绍了悬索桥先主缆缠丝后铺装缠丝施工质量控制要点.     

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。     

自锚式悬索桥主缆无应力长度计算

主缆无应力长度的计算,是悬索桥施工监控中的重要内容。利用Midas/civil对松原天河北汊桥建立有限元模型,考虑主索鞍和散索鞍处圆曲线影响,对主缆无应力长度进行修正。由于主缆从边跨至中跨通过鞍槽进行了竖向和横向两次转向,因此需要对竖向和横向主缆的无应力长度进行修正,为计算空间索面自锚式悬索桥主缆无应力长度提供参考。     

空间曲线主缆悬索桥施工控制计算

通过引入斜平面假定，建立了空间曲线主缆悬索桥的分析模型，介绍了空间曲线主缆悬索桥的施工控制计算方法，并编制了计算程序，通过算例验证了程序的正确性。     

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。