大跨度系杆拱桥柔性吊杆张力监测和参数识别研究

研究了基于弦振动理论应用频率法进行大跨度系杆拱桥柔性吊杆张力测试的基本方法,尤其是对影响频率法测定吊杆张力精度的若干参数,如吊杆的边界条件、减振阻尼器及有效计算长度等进行了较理想的识别。文中推导了张力测试的实用公式,并通过现场张力标定,对上述若干参数进行有效识别,提高了张力测试精度并减少了识别工作量。实测结果表明,根据文中提供的参数识别方法进行参数识别后所得到的吊杆张力计算值大部分具有较高的监测精度,可以满足施工和运营期间监测吊杆张力的需要。     

频响函数在拱桥吊杆索力测量中的应用

拱桥吊杆索力测量中,可利用测取频响函数的方法确定短索的固有频率,根据实际边界条件及模态形式确定合理的索力计算长度,精确测量短索拉力,该方法测量精度可以满足施工规范要求。     

短吊杆频率法索力系数修正的研究

针对现有的弦振公式不能够真实反应短索频率与索力之间关系的问题,给出了在不同工况下计算长度的取值方法,并考虑抗弯刚度对索力的影响,提出索力计算修正系数。通过理论计算与康复南路跨线桥工程实例,表明该公式有很好的计算精度,适用于短吊杆索力的测试计算。     

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。     

大跨度拱桥吊杆索力的测试研究

以某一大跨度拱桥吊杆索力的测试为例,介绍了吊杆索力测试方法,并在频率法测索力的基础上,统一用一个吊杆计算长度的修正值进行实测索力的修正.结果表明:此法简单可靠,可为类似拱桥索力测量提供借鉴作用.     

基于静载试验标定拱桥吊杆索力计算长度研究

采用振动法测试吊杆索力,计算长度取值对计算结果影响较大。一般的桥梁检测中经常按经验取值,存在随意性,有误判的可能。本文利用振动法计算吊杆索力的常用公式,反推出吊杆索力计算长度的标定公式,然后针对吊杆索力进行静载试验,测试吊杆加载前后的频率及吊杆长度,再根据吊杆长度的变化量计算出吊杆索力增量,并根据该增量与频率的关系,计算出吊杆索力的计算长度,最后代回到吊杆索力的计算公式,计算出吊杆在恒载作用下索力。虽然该方法得出的计算长度也受测试条件和精度的影响,但其原理简单、技术要求难度不高,并且可以一桥一标定,能较好地反映吊杆的实际情况,实例表明,对新建桥梁测试吻合度较好,也可推广应用于旧桥吊杆索力的检测计算。     

吊杆无应力长度及竖直度控制技术研究

吊杆无应力长度直接影响钢箱拱桥施工阶段及成桥状态下桥梁的运行。由于施工阶段各因素影响,其计算值与实际值存在一定误差,导致对吊杆竖直度的控制及对吊杆安装精度产生影响。文中提出了吊杆无应力长度计算时应考虑的因素及计算模型,并以某钢箱拱桥为背景,利用midas Civil 2021有限元软件建立钢箱拱桥的施工阶段及成桥模型,计算得到吊杆无应力长度,并结合修正因素对吊杆无应力长度的影响进行数据分析。验证了吊杆制作及安装时环境的温度差异、拱肋及桥面系的几何偏差、吊杆材料非线性变化对吊杆无应力长度及安装精度的影响。通过对吊杆无应力长度及竖直度的研究,得到吊杆较为精确的下料长度,从而保证吊杆安装精度及吊杆竖直度。     

系杆拱桥的快速测试与评估

系杆拱桥的主要受力构件中,吊杆的安全与否是影响桥梁运营质量的关键因素。文章通过快速检测该类桥梁的吊杆的第一、二阶频率,吊杆的计算长度,并结合相应的索力测试公式计算吊杆张力,进而推断桥梁结构是否存在安全隐患,通过对吴中区尹山大桥辅助加强吊杆的实例测试与监测,表明该方法实用可行,可供同行参考。     

大跨度钢拱桥吊杆频率预估方法与实测验证

以国内某新建大跨度钢拱桥吊杆为对象,研究了吊杆频率估算方法,并通过现场实测频率进行了分析与验证。对比研究了通过频率估算经验公式、有限元分析得到的吊杆频率的差异,通过环境激励和强迫振动激励下的现场试验获得了实桥吊杆的频率值,并基于实测结果考察了频率估算方法的准确性。发现采用整体有限元模型计算吊杆振动频率有较好的精度,并基于实测数据拟合给出了吊杆顺桥向与横桥向1阶弯曲频率估算的支撑条件系数和欧拉临界荷载修正系数。     

基于模态识别的短索索力识别方法

为了研究在未知边界条件与抗弯刚度下短索索力的识别方法,在整理经典索力计算公式的基础上,分析了拉索模态振型特征,采用随机子空间法与曲线拟合技术,提出了基于结构模态的短索索力识别方法,并进行了数值模拟与实验室短索的索力测试,以验证该方法的有效性。数值模拟结果表明:在理想条件下,除二阶模态外,曲线拟合得到的各阶参数识别误差均在0.5%以内;除一阶与二阶模态联立的情况外,由一阶模态与其他阶模态联立方程组求得的索力误差均在1.2%以内。实验室短索索力测试结果表明:弦模型已不适用于该试验索的索力识别,而采用梁模型并经过修正后,其索力识别误差为1.02%。针对试验索,将基于模态识别索力方法与经典索力测试方法进行对比分析,结果表明:由于经典测试方法面临着选取计算长度与抗弯刚度的难题,计算长度或抗弯刚度的选取不当会造成索力识别误差过大,因此,经典测试方法不适用于短索索力识别。综上所述,基于结构模态的短索索力识别方法能够避开计算长度与抗弯刚度的选取难题,提升了短索力测试的精度,能够满足工程测试的需要。     

基于频率法对钢箱提篮拱桥吊杆索力测试研究

根据钢箱提篮拱桥的吊杆振动特性,基于频率法基本理论,推导出考虑抗弯刚度但不体现抗弯刚度的索力计算公式。阐述了索力动测仪基本原理,研究了两端连接件体积或者自重较大的边吊杆计算长度取包含连接件的全长和去除连接件后的索长时引起的相对油泵标定误差,对比分析工程实例中采用索力动测仪、油压千斤顶法、改进的频率法实测结果误差。结果表明:当吊杆包含连接件长度的全长小于13.303 m时,吊杆计算长度可取索长,其他吊杆计算长度取包含连接件长度的全长可得到较为精确的结果;推导后的考虑抗弯刚度的索力计算公式能满足工程实际需要,可广泛应用于钢箱提篮拱桥结构吊杆索力计算。     

拱桥吊杆无应力长度简易计算方法研究

传统的吊杆无应力长度计算方法是先采用胡克定律反算吊杆伸长量,再根据吊杆受力后长度减去伸长量得到无应力长度,整个计算过程涉及各吊杆的弹性模量、截面面积和吊杆力等中间参数,计算较繁杂。因此,提出了一种仅以位移作为控制变量的简易计算方法,通过前一阶段拱圈对应点的累积位移值和当前阶段的桥面系吊装造成吊杆上下端累计位移值计算伸长量,再根据受力后的总长度减去伸长量得到吊杆无应力长度。本文以在建的世界最大跨径拱桥—平南三桥为工程依托,对比了两种计算方法的计算精度差异,结果表明,两种方法计算的吊杆无应力长度最大偏差仅0.34mm,由此验证了仅以位移为计算变量的吊杆无应力长度简易计算方法是可行的。     

吊杆振动分析与力的测量

利用能量法,引入固端梁在均布荷载下的挠度曲线作为一阶振型,求得吊杆的一阶频率与抗弯刚度、张力的近似关系;通过解微分方程,求得两端铰支吊杆和弦的一阶频率与抗弯刚度、张力的精确关系。比较两者的误差及收敛方向,获得由这两者组成的分段公式。从而可以得到频率和张力的近似计算公式,公式精度满足工程要求。从而可以方便获得吊杆的频率或张力。     

斜靠拱吊杆张力调整计算方法探讨

以平顶山市城东河路湛河桥主桥-斜靠式拱桥为工程实例,采用有限元程序Midas/Civil对该桥进行空间有限元离散,建立斜靠式拱桥空间有限元计算模型,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、影响矩阵法3种不同方法求解了吊杆初始张拉控制力,并建立相应的计算模型.从计算结果可以看出:采用影响矩阵法确定吊...     

梁拱组合体系桥柔性吊杆索力测试

对影响频率法测定梁拱组合体系桥梁柔性吊杆索力精度的几个因素,如索的边界条件、刚度及有效计算长度等进行了分析.结果表明,只要吊杆拉索的有效计算长度被合理地确定,则根据所测频率基于弦振动理论在考虑抗弯刚度影响下,所得到吊杆索力在一般情况下的均具有相当精度,可以满足运营期间监测吊杆索力的需要.     

某系杆拱桥吊杆张力测定分析研究

系杆拱桥吊杆张力的测试结果关系到整桥的受力状况及全桥线型是否处于合理状态。本文重点介绍常用的吊杆张力测试方法,重点分析基于频率法的吊杆张力测定方法,并结合工程实际进行了测定分析研究,为同类结构的吊杆张力测试提供有益的借鉴经验。     

梁拱组合体系桥柔性吊杆索力测试

对影响频率法测定梁拱组合体系桥梁柔性吊杆索力精度的几个因素，如索的边界条件、刚度及有效计算长度等进行了分析。结果表明，只要吊杆拉索的有效计算长度被合理地确定，则根据所测频率基于弦振动理论在考虑抗弯刚度影响下，所得到吊杆索力在一般情况下均具有相当精度，可以满足运营期间监测吊杆索力的需要。     

吊杆破断对郑州黄河二桥主桥静力性能的影响

以郑州黄河二桥主桥--下承式钢管混凝土拱桥为研究对象,利用有限元软件Ansys建立了该拱桥的空间有限元计算模型,采用数值仿真方法分别计算了该拱桥在不同吊杆破断工况下的内力和位移,分析了吊杆破断对桥梁静态力学性能的影响.计算结果表明,吊杆破断对吊杆系静张力的分配有较大影响,一旦某根吊杆退出工作,与之相邻的吊杆所受的静张力会随之大幅度增加;吊杆破断对拱肋的轴力影响较小,对弯矩有较大影响;拱桥在吊杆破断处的竖向位移较大;汽车偏载布置使得与之相邻的吊杆在破断情况下受力更为不利.     

下承式钢坦拱桥索力测试与分析

天津市友谊路立交主桥是一座下承式无风撑坦拱钢拱桥,该文采用频率测定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。     

频率法测连续梁拱桥吊杆索力影响因素研究

为了准确地测出连续梁拱桥吊杆的基频,进而推算出吊杆索力,基于弦振动理论,建立考虑轴向力影响的弯曲振动偏微分方程,对风荷载及吊杆有效计算长度2个重要参数进行了研究,通过实桥在有风与无风条件下的实测数据与理论计算值进行对比分析。结果表明:采用频率法测吊杆基频时,吊杆上不能有横向外荷载作用;提出按分段修正的方法计算吊杆的有效长度,进而根据修正后的有效计算长度计算吊杆的理论基频,按此方法计算所得的吊杆理论基频与无风条件下的实测基频值误差较小。