钢管拱桥缆索吊装施工中主索结构状态高精度计算

为分析缆索吊装系统的主索结构状态在吊装过程中的变化规律,该文以马滩红水河特大桥为工程背景,通过理论推导得到缆索吊装过程中主索垂度、索力的高精度计算方法,并运用数值仿真方法分析出跑车移动对主索索力的影响。研究结果表明:该文提出的主索垂度计算方法精度较高,可运用于实际工程;主索索力随着跑车向跨中移动而逐渐增大,跑车位于跨中时塔架端主索索力最大。     

大跨度悬索桥锚跨索力及散索鞍偏角施工调整的计算方法

为安全快速地实现大跨度悬索桥锚跨索力及散索鞍偏角的施工调整,针对空缆状态下锚跨索力与散索鞍偏角相互耦合的结构特殊属性,研究了锚跨索力及散索鞍偏角施工调整的计算方法。基于小变形假设,并结合大跨度悬索桥的结构特性,计算出散索鞍IP点沿其支承滑移面的平动刚度,根据散索鞍IP点处的力平衡条件,推导出锚跨索影响矩阵,继而将锚跨索力及散索鞍偏角施工调整的目标函数用锚跨索弹性伸长量和散索鞍偏角的形式表示;借助数值仿真软件,基于迭代求解的方式建立了大跨度悬索桥锚跨索力及散索鞍偏角施工调整的计算方法,并根据数值模拟结果提出了锚跨索施工调整顺序及调整量的优化方法。研究结果表明:由锚跨索影响矩阵计算所得的调整后索力同实测值保持一致;按照优化后的理想锚跨索调整方案计算得到的最终索力理论误差在0.1kN以内且调整过程未出现索力过大或者过小的情况;该计算方法理论上能够安全快速地实现锚跨索力及散索鞍偏角的施工调整,且可满足锚跨索的抗滑移要求,具有一定的工程应用价值。     

温度对悬索桥锚跨索股张力影响研究

分析了温度对悬索桥锚跨索股张力的影响,通过数值解析法和有限单元法计算锚跨在空缆状态时对应的不同温度下的理论索力,并结合鱼嘴长江特大桥架设过程中的索力测试结果,提出一种锚跨索股张力的分析方法,并且介绍了索力检测设备及检测过程.     

悬索桥的锚碇-锚跨单元研究及应用

为在悬索桥结构分析中精确计算锚跨索股的张力,建立了包括锚碇、散索鞍及锚跨索股在内的3节点组合单元,该单元精确考虑了锚跨内各索股的空间走向,满足索股与鞍座相切及节点间索股无应力长度不变两个重要务件,并能考虑锚碇的沉降对锚跨索股索力的影响.假定成桥状态锚跨索股张力的合理分布模式后,根据散索鞍的自立平衡条件及锚跨索股与散索鞍...     

大跨度悬索桥锚跨索股张力计算参数影响分析

为提高悬索桥锚跨索股张力控制精度,针对锚跨索股的构造特点,基于解析法推导了锚跨索股张力控制精度的一般表达式;结合大型通用有限元计算程序,建立了锚跨索股的两种不同的力学等效计算模型,分析了拉杆的边界条件、物理特性、长度比值等因素对锚跨索股张力计算结果的影响幅度及规律。研究结果表明:拉杆的边界条件对计算结果的影响较大,且拉杆边界条件的特性随索股内部张力的变化而变化,即边界条件由铰接状态向固结状态演变;拉杆弯曲刚度对锚跨索股张力计算结果的影响,主要是由连接拉杆的长度比值决定,当拉杆长度比值小于一定限值或索股应力处于某特定状态时,可将锚跨内的双连接拉杆简化为单连接拉杆进行分析,对应的计算结果仍具有较高精度。     

悬索桥锚跨索股张力简化调整方法

目前悬索桥施工过程中锚跨索股张力基本采用传统方法调整,在索股调整方面,不适用于散索鞍解除临时约束后的调整,而且存在调整次数多、精度不高等不足,为提高悬索桥施工速度和索股张力控制精度,研究了锚跨索股的索力调整方案,根据散索鞍解除临时约束后索股索力调整困难的现象,分析了散索鞍转动对索股索力增长规律的影响,提出一种以调整量为控制的索力调整新方法并进行实桥验证,结果表明:该调整方法可修正散索鞍转动的影响,大幅减轻了索力调整的工作量。     

悬索桥施工期间主索鞍顶推优化方案研究

悬索桥在主梁安装施工过程中,中、边跨主缆力持续变化,导致主索鞍需要频繁顶推调整位置,主索鞍顶推方案的优化是悬索桥主梁架设技术微革新的重要内容之一。该文以某跨长江悬索桥为工程背景,以索塔容许偏位作为控制参数,通过比较分析主索鞍不同顶推方案的差异,在容许偏位范围内确定了最优化的主索鞍顶推时机和顶推量,减少了主索鞍顶推对施工的影响,同时确保了施工过程中索塔的安全性和稳定性。     

悬索桥锚跨索股分析研究

由于锚固的需要,悬索桥锚跨索股是离散的空间索股,而索股张拉力是索股架设时的一个重要参数,为此,提出了成桥状态锚跨索股索力合理分布模式的概念,计算成桥状态各索股精确的空间走向、索力和无应力长度,然后通过对索股架设过程的分析,计算各索股架设时的张拉力,最后通过算例分析索股架设时锚跨各索股张拉力的变化情况,计算表明,索股的最大张拉力与最小张拉力之比可超过1 5。     

悬索桥主缆架设过程分析

采用PWS法架设主缆时，基准索股的线形和锚跨索股张拉力是施工时的2个重要参数，为此，提出了2种成桥状态锚跨索股索力的分布模式，通过成桥状态的计算得到各索股精确的无应力长度，然后根据索股架设过程分析，计算基准索股的空缆线形和各索股架设时的张拉力，最后通过算例比较了基准索股线形和成缆线形的差异，并分析索股架设时各索股锚跨张拉力的变化情况。     

缆索吊装系统主索索力及垂度计算分析

为分析缆索吊装系统跨中主索索力及垂度在吊装过程中的变化规律,从而为缆索吊装系统的设计提供理论指导。本文通过理论推导得到了主0索索力及垂度的计算公式,并利用软件MATLAB对主索索力及垂度进行了数值分析,分析结果表明:主索索力及垂度均随跑车接近跨中位置而逐渐变大,索力随主索初始垂度的增大而变小,吊装过程中主索最大垂度随初始垂度的增大而变大,且基本呈线性关系。     

成都清水河自锚式悬索桥吊索张拉力误差对成桥索力的影响研究

自锚式悬索桥施工张拉过程中吊索的欠、超张拉现象不可避免都会出现。吊索的欠、超张拉对自锚式悬索桥成桥索力情况都会产生一定程度的影响。因此,在施工和控制中必须对吊索的欠、超张拉程度对全桥成桥索力影响情况有个充分的了解,以便在施工过程中能及时采用措施或改变张拉方案。从而确保成桥索力的均匀和成桥线形的合理。该文通过某一工程实例的数值计算分析,初步探讨了吊索的欠、超张拉对桥梁成桥索力的影响情况。     

天津富民桥空间缆索体系定位施工问题及解决方法

天津富民桥主桥为单塔空间索面自锚式悬索桥,在缆索体系施工中出现了许多特有结构导致的技术问题.实践中通过对出现问题的研究分析,妥善解决,顺利完成了空间索面的定位施工.     

斜拉桥拉索减振阻尼器对拉索索力测量的影响研究

针对采用频率法测量拉索索力时拉索外加阻尼器对索力测量精度影响的问题,提出了考虑拉索垂度的拉索-阻尼器系统模态频率的分析方法,研究了阻尼器安装的相对高度、拉索的计算长度、阻尼系数等对拉索模态频率的影响程度和规律,获得了消除拉索减振阻尼器对索力测量精度影响的办法。研究表明,外加阻尼器对拉索低阶模态频率影响很大,采用高阶模态频率测量拉索索力时,索力测量能获得很好的精度。随着拉索-阻尼器系统相对安装长度和阻尼系数的增大,阻尼器对拉索模态频率的影响也越大,当阻尼系数增加到一定程度后,拉索的高阶模态频率基本与阻尼系数无穷大时的频率接近,阻尼器相当于固定支撑。以岳阳洞庭湖大桥A11号拉索为例,验证了该方法合理可行。     

单塔空间索面自锚式悬索桥缆索系统安装的施工监控

悬索桥结构施工过程中难度最大、技术含量最高、最难以控制的是缆索系统的安装,对于空间索面的缆索系统而言,不同的吊索安装程序、张拉顺序及张拉力值均将对主缆的空间位置产生重大的影响,并直接影响到施工工期和成桥时的状态.通过单塔空间索面自锚式悬索桥--天津富民桥缆索系统安装与体系转换的实际施工控制过程,验证了所采用的施工控制方法与控制计算结果的科学性、合理性,对缆索系统的安装施工起到了很好的指导作用.     

潮白河矮塔斜拉桥的合拢

介绍了三塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥———潮白河大桥的合拢方案。分析计算了各种温度效应对该桥合拢过程中的影响程度,并给出了温度对主梁线形影响的实际测量数据。最后针对温度影响对边、中跨合拢段施工分别采取了不同的措施。     

拉索对斜拉桥体系面内弯曲频率的影响分析

在推导斜拉桥体系面内弯曲频率的基础上,引入斜拉桥体系拉索影响系数,反映斜拉桥体系的拉索对面内弯曲频率的影响,通过斜拉索影响度的概念定量分析拉索对斜拉桥体系弯曲频率影响的相对量值。通过对四座斜拉桥体系的对比分析,证明用斜拉索影响系数及斜拉索影响度的概念可以更直观反映矮塔斜拉桥与常规斜拉桥动力性能的差异。这个结论对认识矮塔斜拉桥与常规斜拉桥二者的受力特性有一定的参考意义。     

灰色理论在斜拉桥索力状态评估中的应用

该文基于灰色系统中的灰色关联分析理论,建立了斜拉桥索面索力状态评估方法,并以某斜拉桥索力实测值为例进行计算分析,计算中将三种不同情况下的索力值作为灰色关联分析中的参考序列,进行对比分析。结果表明,灰色关联分析方法可较好地应用于斜拉桥索力状态评估;若能考虑混凝土收缩徐变等影响,则以优化索力作为灰色关联分析参考序列的评估结果能更好地反映索力实际状态。     

无应力状态控制法在斜拉桥并行作业中的应用

现代大跨度斜拉桥施工工序繁多、体系转换复杂,在其施工控制中若以索力为控制依据,因施工临时荷载变动、温度变化、混凝土收缩徐变的影响,难以实现多工序并行作业。为此,无应力状态控制法利用相对稳定的无应力索长作为控制量,可避免桥面荷载和其它索力调整对目标索索力的影响,为并行作业提供了条件。基于结构力学的力法方程,分别采用索力控制和索长控制2个过程,分析了荷载移动和调索顺序对结构内力、位移的影响,在理论上论证了该方法应用于并行作业的正确性;并通过实例计算,证明了该方法的可行性与优越性。     

天津富民桥主缆初张力的探讨

天津富民桥主桥为单塔空间索面自锚式悬索桥,主缆在主跨采用三维曲线线形,吊索在横桥方向为倾斜布置.主缆初张力对该桥空间缆索体系施工方案有根本影响.重点探讨主缆初张力对该桥主索鞍与散索套安装、主缆架设、调索与体系转换等施工环节的影响问题.     

基于线形识别的索力测量方法影响因素研究

拉索是索承重桥梁重要的传力构件，其受力状态是反映桥梁健康状态的重要指标，准确测量拉索的索力对保障桥梁结构的安全至关重要。结合数字图像处理技术和拉索计算理论，提出了一种基于线形识别的索力测量方法，可实现非接触式无损测量，设备简单，操作方便，效率高。通过高精度的图像采集及数字图像处理技术进行拉索线形的识别与提取，获取拉索有限空间点的几何坐标，再基于悬链线理论和过“三定点”的精确线形数值计算方法，即可快速计算出索力。通过缩尺模型试验验证了该方法可适用于不同长度、不同直径、不同倾角的索力测量，测量误差为2%～5%。采用数值仿真的方法，探究了温度变化、拉索弯曲刚度、减振装置等单一因素变化对索力测量精度的影响规律，并基于模型试验，剖析了图像采集角度及采集距离对测量精度的影响。结果表明：拉索的弯曲刚度、边界条件对短索测量精度的影响较大，拉索温度的变化对测量精度影响较小，减振装置对测量精度的影响随减振装置刚度提高而增大，拉索图像正面平拍和近距离采集可提高方法的精度；基于以上分析，建立了考虑弯曲刚度和减振装置影响的索力修正方法，修正后索力误差为1%～2%。