基于加权影响矩阵的提篮拱初张索力确定方法研究

大跨提篮拱吊杆初张索力确定过程中,因其空间结构及受力复杂,容易出现顾此失彼的情况。以某450 m特大跨钢箱提篮拱为工程背景,初张索力求解过程中对影响矩阵增加加权系数,通过Matlab求解加权后方程的最小二乘解,经过少量的迭代运算,索力差值即趋于稳定,计算成桥索力与设计成桥索力的相对误差最大为0.28%。加权影响矩阵作为一种加速收敛的方法,吊杆索力收敛速度较为均匀,对类似桥梁成桥索力的确定或索力二次调整提供了一种新思路。     

系杆拱桥吊杆张拉施工控制方法

基于差值迭代法与无应力状态法原理,提出一种系杆拱桥吊杆张拉控制的计算方法.该方法以设计吊杆成桥内力状态为目标,建立一次成桥计算模型,采用差值迭代法计算合理吊杆张拉力值,以使得成桥状态符合设计要求,以此得出成桥状态吊杆的无应力索长;然后按实际施工步骤建立施工阶段模型.采用无应力状态法.以各吊杆无应力索长来指导吊杆到住张拉...     

不同吊杆布置形式下简支梁拱组合体系拱桥的影响线特性分析

简支梁拱组合体系拱桥是一种具有良好发展前景的大跨度桥梁形式之一。通过数例计算,分析比较了不同吊杆布置形式下简支梁拱组合体系拱桥(系杆拱、兰格尔拱、洛泽拱以及尼尔森体系拱)的影响线特性,为吊杆合理布置形式的选择提供了参考。     

大跨高铁梁拱组合桥轨底标高精调影响因素分析

为明确吊杆张拉、存梁时间、二期铺装等施工因素对高铁桥梁轨底线形产生的影响,以全长309.6 m某预应力连续梁拱组合高铁桥梁为工程背景,利用有限元分析软件Midas Civil建立全桥模型,对各不同施工因素影响下成桥轨底线形进行研究,并针对主梁实测线形提出轨底精调后续施工建议。结果表明:吊杆张拉对成桥轨底线形影响最大,存梁6个月后徐变效应对后期主梁线形影响很小,轨道板浇筑厚度与轨底标高呈线性变化;针对该桥主梁实际施工完成2.5个月后轨底实测高程偏差,建议采用吊杆一次张拉,且调整轨道板铺筑厚度以确保成桥轨底标高满足设计要求。     

中卫V型连续刚构梁拱组合桥设计

介绍了V形桥墩连续刚构梁拱组合桥的设计构思及特点,重点计算了墩身尺寸及边界条件对整个结构的影响.通过优化计算提出了解决方法,巧妙的解决了收缩徐变次内力和温度次内力对结构的不利影响;本桥系梁与拱肋的横向刚度比为1 926:1,系梁的刚度对拱的横向稳定性起至关重要的作用,通过在主梁主要收缩徐变完成后成拱以及对吊杆进行二次调索的施工方法成功的解决了刚性系杆柔性拱的横向稳定问题,本文设计方法和结论对同类型桥梁设计施工具有参考价值.     

基于影响矩阵法的系杆拱桥合理成桥吊杆张拉力的确定

文章分析了目前常用的确定系杆拱桥合理成桥状态的方法,基于影响矩阵理论,运用刚性吊杆法和自动调索法确定系杆拱桥的合理成桥状态下吊杆张拉力的计算方法,并以无锡下甸桥工程为例验证了方法的准确性和适用性。     

高速铁路系杆拱桥先拱后梁施工仿真与监测

以京沪高铁青阳港系杆拱桥为研究对象,通过有限元仿真分析及现场监测,计算了高速铁路先拱后梁系杆拱桥不同施工工序下拱肋、吊杆的应力、应变,分析了施工过程中拱肋、吊索的变化规律及施工控制要点。计算结果表明：有限元模拟得出拱肋最大变形为37mm,拱肋压应力最大值出现在系梁合拢后临时固结解除前;拱肋各点标高的实际测量值和理论计算值的变化规律完全一致,测量值和理论值的差值均不大于10mm;主拱架各点所受压应力比较均匀,均小于80MPa。可见,采用整体抬吊拱肋及先拱后梁的施工方法可行。     

系杆拱桥吊杆索力计算方法对比分析研究

下承式钢箱系杆拱桥内部属于复杂的高次超静定空间结构。为更快、更精确地确定系杆拱桥施工阶段吊杆张拉索力,采用有限元法对整个吊杆张拉过程进行模拟,利用差值迭代法和正装迭代法分别计算合理施工索力。对比分析施工过程及成桥状态下系杆、拱肋内力及变形差异,探讨这两种方法的适用性。研究结果表明:差值迭代法较正装迭代法计算简单,施工索力值均匀,整体结构内力、变形优于正装迭代法,能为同类桥梁的施工索力优化提供实用参考价值。     

影响矩阵法在系杆拱桥成桥二次调索中的运用

在系杆拱桥成桥运营期调索施工过程中,为弥补成桥吊杆力损失,对吊杆进行二次张拉,全桥建立有限元仿真模型,以影响矩阵理论为基础,求解运营期吊杆调索力,并在实桥吊杆力调整施工中进行监控。结果表明,理论仿真结果和实测结果比较接近,桥面线形控制精度较高。     

飞燕式钢管混凝土拱桥稳定性影响因素分析

利用大型通用有限元软件建立某飞燕式钢管混凝拱桥的结构计算模型,对其成桥阶段各工况的稳定性进行数值模拟分析,计算线弹性、几何非线性及材料非线性稳定安全系数并比较其对稳定性的影响程度;同时,对影响飞燕式钢管混凝土拱桥稳定性的主要因素展开讨论,计算分析拱轴系数、矢跨比、宽跨比、拱肋刚度、吊杆刚度、吊杆非保向力以及风撑的数量、形式和刚度等各类因素对此类桥梁稳定的影响,研究不同取值状况下结构稳定的影响因素取值或形式的合理范围.     

尼尔森体系提篮拱桥的内力分布

为了研究尼尔森体系提篮式系杆拱桥在各种荷载（分布力，集中力，活载）作用下内力分布规律，对一座提篮式系杆拱桥进行了计算分析，并与平行吊杆及平行拱肋拱作了比较，在此基础上结合模型试验进行验证研究，结果表明；模型设计合理可行，能准确反映结构的受力特征。     

斜靠式拱桥吊杆张力计算模型探讨

以斜靠式拱桥——平顶山市城东河路湛河桥主桥为工程实例,采用有限元程序MIDAS／Civil对该桥进行空间有限元离散,建立了斜靠式拱桥空间有限元计算模型．分别采用一次落架法、用吊杆张力设计值作为吊杆张拉控制力的计算方法及影响矩阵法3种不同方法,求解了吊杆初始张拉控制力．由3种不同计算模型得到的结果进行对比可以看出：采用影响矩阵法确定吊杆张力的计算模型得到的吊杆张力响应值与设计值吻合较好,保证了成桥时桥梁的内力和线形,是斜靠式拱桥确定吊杆张力的合适计算模型,对复杂空间异型梁拱组合桥的吊杆张力确定有较大的参考价值;其他两种方法计算结果的偏差均较大．     

钢管混凝土系杆叠拱桥吊杆张拉方案分析

为确定钢管混凝土系杆叠拱桥的吊杆张拉方案,基于常见的张拉方案,提出了3种吊杆张拉方案(①吊杆一次张拉到位,拆除梁部支架;②吊杆分两次张拉到位,拆除梁部支架;③吊杆一次张拉后,拆除梁部支架,吊杆二次张拉),采用有限元分析软件MIDAS Civil建立全桥有限元模型进行仿真计算,分析3种方案吊杆的成桥索力、拱肋位移、拱肋混凝土应力、拱肋钢管应力、系梁位移、系梁应力。结果表明3种方案均能满足设计要求,方案3为设计方案,提出另2种方案并验证了可行性,为施工单位提供更多方案参考。     

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。      

系杆拱桥吊杆施工张拉力迭代算法研究

在系杆拱桥的施工过程中,吊杆张拉是进行体系转换的关键工序.然而,后张拉的吊杆势必对已张拉的吊杆力产生影响.为了避免后期繁琐的吊杆力调整,提出吊杆施工张拉力迭代计算法,使吊杆尽量一次张拉到位.以一座在建钢管混凝土系杆拱桥为例,运用该迭代算法,得到了合理的吊杆施工张拉力,展示与检验了上述方法并取得了较好的效果.     

吊杆断裂对系杆拱桥动力性能的影响

为研究系杆拱桥在吊杆突然断裂下的力学性能变化,以某计算跨径90m系杆拱桥为研究对象,采用ANSYS有限元软件进行吊杆破断过程的数值模拟,分别研究跨中长吊杆断裂与拱脚附近短吊杆断裂两种工况下其余构件的内力变化,并与静力分析结果对比。分析结果表明:长吊杆断裂对其余构件内力的影响更明显;同时,吊杆断裂瞬间产生的动力响应不容忽视,不宜采用静力方法模拟。     

某自锚式悬索桥吊杆施工关键技术

自锚式悬索桥是一种结构体系封闭的超静定结构,控制吊杆张拉力是实现合理成桥状态的一项重要措施.文章结合一座自锚式悬索桥吊杆张拉施工,分析了合理成桥状态下的吊杆内力,模拟并确定了吊杆的分次张拉施工过程,在索夹预偏计算中考虑了主缆的几何非线性影响,提出用油顶逐一试张拉的方式检测各吊杆内力.实践表明,文章所提出的吊杆施工技术可保证主梁和主塔受力合理.     

钢箱拱肋吊杆锚固结构受力分析

以重庆市江津区滨州路一号桥为研究对象,采用大型通用有限元软件ANSYS,分别建立了4种不同构造形式的吊杆锚固结构模型,进行计算分析.结果表明:吊杆与拱肋中心线夹角的变化对锚固结构的极限承载力、刚度变化影响微小,而圆管与拱肋底板连接形式对其影响较大.     

铁路钢管混凝土系杆拱桥动力特性及地震响应分析

以某铁路钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS建立了其空间杆系有限元 模型,其中拱肋与系梁采用空间梁单元模拟,吊杆采用空间杆单元模拟,对其动力特性进行了分析;在此基础上运用时程分析方法分别计算了该桥在竖向和纵向地震力组合以及竖向和横向地震力组合两种工况下的地震响应,得到了主拱控制截面在两种荷载工况下的最大内力和最大位移响应,对其抗震性能进行了分析评价.结果表明：该铁路系杆拱桥动力特性总体体现为刚性拱桥的动力特征,横桥向刚度相对较弱,竖向地震力作用下的响应较大,应引起设计注意.研究可为同类型的铁路刚性拱桥抗震设计提供理论依据.     

广元嘉陵江双线特大桥吊杆张拉研究

以主跨为172 m的广元嘉陵江双线特大桥为研究对象,按照不同张拉顺序及张拉方法组合成4种方案,运用正装迭代法,分析不同方案在二期恒载施加及吊杆张拉至相应目标索力过程中吊杆、拱及梁的力学特性,比较各方案在张拉至设计目标索力的张拉效果。研究表明:二期恒载应在初张拉完成后施加,且二次张拉法中吊杆、拱及梁的内力变化幅度影响较小、张拉效果好。