自锚式悬索桥力学特性挠度理论研究

在简要介绍自锚式悬索桥特点以后,着重从挠度理论出发研究其力学特性。首先详细推导了自锚式悬索桥挠度理论基本微分方程,然后在此基础上介绍了各内力影响线的求解思路,基于此,采用动态规划法加载原理编制了自锚式悬索桥挠度理论计算程序,通过实际的桥跨结构(主跨328 m,自锚式悬索桥)根据挠度理论程序计算边、中跨各截面的弯矩、挠度影响线并与有限元计算结果相比较,反映程序计算精度较高,从而验证了公式和程序的正确性,为进一步对自锚式悬索桥的相关力学参数影响分析奠定了基础。     

基于板理论的公路混凝土槽形梁内力计算方法

为了研究适用于公路混凝土槽形梁行车道板内力的计算方法,将公路混凝土槽形梁比拟成带有边梁的弹性矩形薄板,考虑边梁的挠曲和扭转,运用功的互等定理,推导出槽形梁的挠曲面方程,求得行车道板弯矩及挠度的计算公式,提出了边梁抗弯刚度及抗扭刚度的合理计算方法。采用该方法对一足尺模型试验梁进行了计算,并分别采用有限条法、比拟板理论、梁理论对不同边梁高度的槽形梁模型在轮载作用下行车道板的内力进行了计算分析。研究结果表明：运用比拟板理论计算行车道板中部在轮载作用下的弯矩及挠度具有较高精度;相较于梁理论,比拟板理论可进一步反映截面尺寸变化对槽形梁内力的影响及其整体受力特点。     

基于挠度理论的多跨悬索桥主梁形变分析

为进行多跨悬索桥主梁形变分析,本文基于传统的挠度理论,考虑主缆和桥塔变形效应,以某三塔四跨悬索桥为背景,首先建立了三塔四跨悬索桥线性方程组,然后采用“代换梁法”和Mathematica程序平台求解方程组,最后通过实例分析验证该方法的准确性和可靠性。研究结果表明:基于挠度理论的主梁变形计算过程简单,易于求解,且其计算值与有限单元法计算结果基本一致,绝对误差平均值在5%范围内,为今后的三塔四跨悬索桥主梁设计提供了一定参考价值。     

悬索桥中央扣对活载挠度影响的详细计算方法

针对大跨悬索桥中不对称加载挠度大和最大活载挠度不在跨中的现象,比较了中央扣引起的活载挠度包络图的差异.分别选取中央扣两边的主缆为研究对象,根据相容方程,利用柔索计算的虚拟梁法求解了具有中央扣的大跨悬索桥的活载挠度,分析了中央扣对活载挠度的影响,找到了活载挠度"W"形包络图和"V"形包络图差异的原因.     

三塔四垮结合梁悬索桥静力分析研究

利用大型有限元软件Midas Civil建立三塔四垮结合梁悬索桥有限元模型,其中主梁为双主梁模型,主梁和桥塔采用梁单元模拟,桥面板采用板单元模拟,主缆和吊索采用只受拉索单元模拟。在此基础上对模型进行有限元分析,分别对三塔四跨悬索桥主缆、吊索、桥塔、加劲梁等主要构件在不同荷载工况下的力学行为进行分析,探明三塔四跨悬索桥关键部位的应力和挠度分布规律。结果表明,各项力学指标的计算分析结果符合规范要求,对指导桥梁设计和施工具有理论意义和工程应用价值。     

确定特大悬索桥理想状态的方法与程序系统研究

本文针对悬索桥成桥态构形和受力特点，引入成桥受力性能指标的概念，将悬索桥理想状态划分为成桥状、挂索初态和加颈梁安装等阶段，讨论了确定特大跨悬索桥理想状态的理论和方法，导出了用于计算特大跨悬索桥理想状态的各种公式，实现了计算特大跨悬索桥理论状态的程序系统。     

预应力FRP片材局部加固RC梁跨中挠度计算

带永久性锚固措施的预应力纤维增强聚合物(简称FRP)片材加固混凝土梁桥时,采用局部加固方法;确定预应力FRP片材加固梁开裂后的有效惯性矩,将预应力视为外力,分析加固梁在不同加载情况下开裂至屈服阶段的FRP片材偏心距的变化,推导出预应力片材局部加固混凝土梁的跨中反拱和加载过程中的跨中挠度计算公式。采用文中推导的公式对预应力FRP薄板加固大比例混凝土梁在加载过程中的跨中挠度进行计算,预应力片材局部加固零载梁及局部加固负载梁的实测值与计算值吻合均较好。     

玻璃纤维增强塑料(GFRP)筋混凝土梁抗弯性能的研究

通过GFRP筋混凝土梁和普通钢筋混凝土梁的破坏试验,对GFRP筋混凝土梁跨中荷载挠度等受力变形规律进行了试验研究.讨论了GFRP筋混凝土梁有限元建模计算的方法,参照普通钢筋混凝土梁的有限元模型,采用线弹性本构关系模型,对不同配筋率的GFRP筋混凝土抗弯性能进行了计算研究.结果表明,GFRP筋混凝土梁的跨中荷载挠度曲线在...     

山区悬索桥钢桁主梁施工研究

矮寨特大桥为262+1 146+124 m的钢桁加劲梁单跨悬索桥,桥面设计标高与地面高差达330 m左右,山谷两侧悬崖距离在900～1 300 m之间变化,无法采用常规水中悬索桥主梁架设方案.该文介绍了大桥主梁利用多跨索道运梁机架设施工的方案,并对此方案进行了深入的理论研究.     

无粘结部分预应力混凝土梁的挠度、裂缝宽度计算

首先建立了使用荷载下无粘结部分预应力混凝土梁开裂截面中性轴高度三次方程，从而可以得到相应截面的开裂截面惯性矩及有粘结非预应力钢筋的应力，而后利用中国公路桥梁规范关于部分预应力混凝土受弯构件的挠度验算方法及普通钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度验算方法来计算无粘结部分预应力混凝土梁的挠度、裂缝宽度。通过与取自４个不同参考文献的５８个实测挠度、３个不同参考文献的９３个实测裂缝宽度值与计算挠度、计算裂缝宽度值的     

基于单索理论的多塔悬索桥简化计算模型

为解决初步设计阶段采用挠度理论模型进行多塔悬索桥静力计算时面临的非线性方程数量剧增和收敛性问题,基于单索理论提出了多塔悬索桥在最不利荷载工况下结构控制参数计算的简化模型。根据加劲梁对悬索桥结构整体刚度贡献的研究将挠度理论模型简化为仅由1个积分方程控制的单索模型;然后,根据桥塔的变形协调条件,建立了考虑跨间耦合受力的多塔悬索桥的简化计算模型;最后,以1座三塔四跨悬索桥为例,分别采用有限元法、基于挠度理论和单索理论的解析模型对6种活载工况进行了计算。结果表明:在活载控制工况下,2种解析模型的计算结果间差异很小;与有限元结果相比,简化模型计算所得的加劲梁位移及缆索内力的最大相对误差均在5%以内;提出的方法不仅形式简单还具有较高的精度,可用于大跨度多塔悬索桥的简化计算。     

大边梁加固旧桥的模型试验研究

针对大边梁加固旧桥方案，根据模型相似理论，设计和制作了桥梁加固模型；并对模型进行荷载试验，得到荷载作用下各主梁挠度分布规律。本文提出新的不等刚度梁桥跨中荷载实测横向分布系数的计算方法，简化了实测横向分布系数计算过程。模型试验表明，大边梁加固桥梁后，大边梁承担的荷载比理论计算值还理想，从而证明该加固方法可行。     

大吨位T梁小半径转弯运梁车设计改进

为满足施工需要,根据现场实际情况对两种施工方案进行比较分析,选择了小半径转弯运梁方案.通过受力计算,对原有运梁平车的结构改进设计.在施工过程中完成了大吨位大跨度T梁在160 m半径转弯轨道上的安全运输.结果表明对运梁平车结构的合理改进是满足狭小施工场地运梁需要的有效方法.     

均布荷载作用下型钢砼梁滑移及变形的理论计算

利用弹性体变形理论,对均布荷载作用下简支型钢砼粱的界面滑移以及考虑滑移效应影响的变形计算进行了理论分析,推导建立了简支型钢砼梁的界面相对滑移和挠度变形的微分方程.该微分方程既能描述型钢砼梁的界面相对滑移规律,也能体现界面相对滑移对型钢砼梁变形挠度的影响,可为型钢砼梁极限承载力和变形挠度的有限元计算提供理论依据.     

ZB-200型钢桥挠度研究及实桥加载试验验证

在介绍贝雷梁错孔挠度现有计算方法的基础上,提出了基于几何学的贝雷梁错孔挠度计算新方法,并用算例验证了新方法的可靠性。在理论分析的基础上,通过实桥加载试验,测试某座ZB-200型钢桥的挠度,经对比分析,挠度实测值与理论值相近。     

再生混凝土梁开裂弯矩与抗弯刚度计算方法

为研究再生混凝土梁的抗弯性能，验证公路桥梁规范中开裂弯矩与抗弯刚度的计算方法对再生混凝土梁的适用性，设计1根普通混凝土梁和2根再生骨料取代率分别为50%、100%的再生混凝土梁进行抗弯性能试验，并将试验值与规范计算值进行对比。结果表明：与普通混凝土梁相比，再生混凝土梁的开裂弯矩、屈服弯矩及极限弯矩均偏小，分别约为普通混凝土梁的66.0%、85.4%及88.3%，其中再生混凝土梁的开裂弯矩降低幅度最大；再生混凝土梁的跨中挠度随着再生骨料取代率的增加而增大，且大于普通混凝土梁的跨中挠度；按照公路桥梁规范的计算方法，再生混凝土梁的开裂弯矩计算值较试验值大25%左右，而跨中挠度计算值较试验值小10%左右，即公路桥梁规范的抗弯刚度计算值大于试验值；公路桥梁规范关于开裂弯矩和抗弯刚度的计算方法不直接适用于再生混凝土梁。利用国内外既有典型试验数据，分别对公路桥梁规范中开裂弯矩和抗弯刚度的计算方法进行修正，并对修正后的方法进行验证。修正后方法的计算值与试验值吻合较好，预测精度较高，可分别用于计算再生混凝土梁的开裂弯矩和抗弯刚度。     

润扬大桥悬索桥全站仪法挠度变形观测

为科学评价桥梁结构体系的实际使用性能,大型桥梁竣工验收时必须进行静载试验。针对润扬大桥悬索桥静载试验工程项目,研究了利用全站仪进行桥梁挠度变形观测的方法。论文介绍了全站仪法测量桥梁挠度的原理和计算公式,并对全站仪法观测桥梁挠度变形值的测量精度进行了分析。通过到润扬大桥实地踏勘,制订了全站仪法挠度变形观测的具体方案。通过对全站仪实测数据和理论计算数据的比较和分析,证明了全站仪法大型桥梁挠度变形测量结果可靠,观测效率高。     

基于优化VMD的悬索桥挠度温度效应分离方法

为了研究悬索桥实测挠度的温度效应分离,进一步分析悬索桥实测挠度与温度之间的关联性,采用了变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)方法对挠度信号进行处理。通过经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)和VMD对仿真信号的对比分析,发现VMD较EMD对噪声有更好的鲁棒性,解决了EMD所存在的模态混叠现象,但仍存在端点效应。提出采用3段交叉信号分解消除VMD分解所存在的端点效应,考虑模态个数、惩罚因子对VMD分解的影响,形成了基于优化VMD的温度效应分离方法。利用优化VMD方法将输入挠度信号分解成一系列具有不同尺度的本征模函数(intrinsic mode function, IMF)。根据各个分解模态的中心频率,结合实际温度变化的周期性判定对应的挠度组分,对由温度引起的挠度分量进行组合,研究了悬索桥不同截面挠度与温度的关联性,相关系数均达到0.9以上。结果表明,该方法能有效地分离信号中不同的频率组分,同时还能提取出挠度信号中的趋势项,通过分析各个模态与实测温度的关联性,证明温度效应主要集中在低频段,悬索桥挠度变化主要受温度影响;在模态个数的选择过程中,发现随着模态个数的增大,低频信息的中心频率逐渐趋于稳定,高频信息被分解得更加精细。验证了该方法可用于桥梁长期健康监测的数据分析及桥梁损伤识别。     

先简支后连续桥梁裸梁上运梁安全性评价

预制梁（板）架梁安装过程中,需在已安装的裸梁上运输不同重量的预制梁（板）。目前,炮车运梁已在工程中大量采用,但有关炮车运梁安全性的系统论证不够完善。本文通过理论计算及实桥试验,对炮车运梁的安全性进行评价,并在此基础上提出相应的安全保证措施,以保证架梁施工的安全。     

阿尔及利亚东西高速公路T梁挠度计算与检测

通过对阿尔及利亚东西高速公路预制T梁现场挠度观测的数据统计,发现个别T梁施工阶段的挠度值与理论值存在一定的差异,为验证差异较大的T梁在使用阶段的受力情况,现场进行了裸梁静载试验,以此验证结构的施工质量和受力性能.文章对结构计算方法、静载试验内容、安全评定标准等做了简单介绍.