空间索面悬索桥空缆线形分析

空间索面悬索桥的鞍座曲线对空缆线形分析有较大的影响,若还是采用虚焦点法分析空缆线形将会得到不准确的结果。采用两种方法分析空缆线形的鞍座影响:解析迭代法在鞍座曲线上找切点分析空缆线形;基于ANSYS有限元软件准确模拟主缆与鞍座的接触关系分析空缆线形。两种方法的计算结果完全一致,均可作为空间索面悬索桥空缆线形的计算方法。     

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。     

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。     

北京市昌平区南环大桥施工过程仿真分析

北京市昌平区南环大桥为跨径达175m的大跨径钢箱梁自锚式悬索桥,通过对其施工过程进行仿真分析,提出从成桥状态识别主缆无应力长度,进而确定主缆空缆线形及主索鞍塔顶预偏值的方法,以及合理确定吊杆张拉方案的原则,可供桥梁工程技术人员参考。     

大跨悬索桥主缆线形解析迭代法研究

基于悬索桥在恒载作用下的受力特点,建立了主缆线形控制计算的解析迭代方法,以此确定主缆无应力长度、成桥线形、空缆线形。算例结果表明该解析法具有适合程序计算、收敛速度快、计算精度高的特点,可用于悬索桥设计与施工控制计算。     

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.     

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。     

悬索桥索股架设技术

为确保成缆线形符合设计要求,对基准索股及一般索股架设位置均给出了详细的计算调整公式,线形及锚跨张力的精准控制确保了主缆线形架设质量,为类似工程提供参考.     

悬索桥索夹的设计及验算

悬索桥主要结构由主缆、桥塔、吊索、加劲梁等组成。索夹位于每根吊索和主缆的连接节点上,是主缆和吊索的连接件。结合工程实例,对索夹布置、索夹构造的确定、索夹安全系数验算及索夹强度验算进行了详细介绍。     

悬索桥锚跨索股索力的精确计算与调整方法

为获得悬索桥锚跨索股高精度索力,便于施工过程中索力控制,基于泰州长江公路大桥锚跨索股参数识别结果,利用桥梁结构非线性分析软件BNLAS建立了锚跨索股的精细化模型.通过赋予该模型中索股不同的初始索力值,得到一系列一一对应的索力-频率数据;对这些数据进行回归分析,建立索力与频率的显式关系,从而无需通过迭代求解超越方程获得索力.基于弹性理论计算,提出了索力的调整方法,即将索力的调整转换为锁紧螺母螺距的调整.研究结果表明:用提出的方法计算索力,误差均在3%以内;所提出的索力调整方法可靠,满足施工控制对索力监控的要求.     

箱拱单肋合拢中缆风索的受力分析

在缆索吊装单肋合拢施工中分析风载及缆风索对箱型拱肋的影响,利用数学和力学关系推导出单肋合拢施工中缆风索的受力简化模型,计算出缆风索的等效弹性刚度。总结缆索吊装单肋合拢时设置缆风索注意事项,为单肋合拢缆风索的设计与施工提供依据。     

桥梁施工缆索吊机承载索的设计研究

随着桥梁施工缆索吊机跨度不断加大,其承载索的计算理论需要更加精细化;针对大跨桥梁施工最常采用的缆索吊机布置方案,将各跨承载索作为一个整体,推导了承重索的张力状态方程并给出了主要设计参数的确定方法,提高了承载索的计算准确性。结合沪瑞国道北盘江特大桥采用的有塔架缆索吊机工程实例,通过实际应用的结果比较,验证了推导公式的准确性。对特大跨度桥梁施工中施工缆索吊机的设计及应用提供了有益地参考。     

双索面混凝土梁矮塔斜拉宽桥设计概述

从主梁构造、桥塔构造、拉索体系、双索面布置等几个方面探讨了双索面混凝土梁矮塔斜拉宽桥与常规矮塔斜拉桥的不同之处,介绍了该类桥梁的设计要点。     

用于柔索振动控制的索型动态吸振器

研究一类用于控制柔索在谐波激励下的主模态振动的索型动态吸振器．控制索（动态吸振索）与被控索（主索）具有相同的边界条件，并用均匀分布的线性弹簧和阻尼器与主索相联结．因为在相同边界条件下，主索和吸振索具有相同的特征函数，所以在主索的模态坐标下，系统的运动方程等同于具有两质量块的二自由度系统的运动方程．     

体外预应力混凝土结构体外索的系统防护

体外预应力索是体外预应力混凝土结构的主要受力构件,其耐久性决定着结构的耐久性。应当采取有效措施对体外预应力索进行保护。为防止预应力索发生腐蚀,可以采取预应力索镀锌、涂层、增加套管等方法。为了提高预应力索系统的耐久性,可以采取提高钢索的耐腐蚀性、使用新型体外索材料、改进锚具、保证体外索防腐体系的质量等多种措施。     

非线性缆索单元及其在缆索承重桥中的应用

柔性缆索本身所具有的高度几何非线性给缆索计算带来困难,而缆索线形的确定是缆索承重桥能否实现的关键.文中建立了Lagrange坐标系下缆索曲线方程,推导出2节点非线性缆索单元的切线刚度矩阵,并给出了应用该单元求解缆索线形的迭代格式.用该方法计算某大桥方案主缆线形和无应力长度,并将结果与解析法结果对比分析,二者相对误差不大于0.06%,从而证明该方法的可靠性.     

荷麻溪特大桥索力测试方法研究

主要分析了斜拉索的振动原理以及垂度、弯曲刚度、索长对斜拉索索力的影响。基于荷麻溪斜拉桥的自身特点考虑了施工过程中的索力影响因素,实现了可以利用自振频率和油压表结合的方法对斜拉索的索力进行精确控制。     

基于比值更新的索穹顶结构找力分析方法

为了快速高效求解索穹顶结构的预应力分布,提出了一种基于比值更新的找力新方法. 以不断更新的索预应力比值来分配拉索预应力,以索力和位形作为收敛控制参数,迭代得到满足精度要求的预应力分布. 基于此,首先对索穹顶结构进行了不考虑重力影响的找力分析,验证了该方法的正确性;其次当考虑重力影响且每个索段划分为多个单元时,可引入沿索长的索水平分力这一不变量,将索力的比值替换为索水平分力的比值. 结果表明:基于比值更新的找力分析方法计算速度快,位形偏差小,精度高;考虑重力影响的找力分析结果与不考虑重力影响相差较大（最大为19.34%）,索穹顶结构的找力分析宜考虑重力的影响;将每个索段划分为单个单元和多个单元的找力分析结果相差甚微（最大仅0.05%）,当索预应力较大且索长较短时,可将每个索段划分为单个单元以简化求解预应力分布.