吊拉组合加固中斜拉索索力的参数化分析

为了精确分析斜拉索加固悬索桥主缆受力状态,采用悬链线方法针对影响斜拉索张拉后索力变化的因素进行研究。以某管线悬索桥为背景,结合现场量测数据,通过参数化分析,提出影响该悬索桥斜拉索张拉后索力变化的主要参数为环境温度和加劲梁处斜拉索锚固位置竖向位移。     

悬索桥施工监控计算分析

悬索桥的施工包括索塔施工、锚旋施工、猫道架设、索鞍安装、主缆架设及紧缆、索夹吊索安装、加劲梁安装、桥面系及防护工程等内容,相当复杂。对悬索桥的施工过程进行监控．对各工序下的控制参数进行跟踪监测、调整、控制,确保施工过程安全和成桥后结构受力和变形尽量与设计状态一致,成为非常重要的问题。悬索桥跨径越大,这个问题越显得重要。     

自锚式悬索桥体系转换施工控制研究

自锚式悬索桥体系转换过程几何非线性突出,吊索索力相互影响,仿真分析存在诸多困难,但吊索的无应力长度仅在张拉时发生改变,不随荷载的变化而变化,依此规律提出了吊索张拉的无应力状态数值模拟方法。根据某自锚式悬索桥的特点,在系统总结体系转换控制条件的基础上,详细探讨了可能的吊索张拉方案,重点对其中的3套典型方案采用无应力状态法进行了数值模拟,综合比较并给出了推荐方案。该自锚式悬索桥按照推荐方案的施工步骤完成了吊索张拉,全过程施工控制精度高,较好的达到了预期目标。     

悬索桥施工监控计算分析

悬索桥的施工包括索塔施工、锚旋施工、猫道架设、索鞍安装、主缆架设及紧缆、索夹吊索安装、加劲梁安装、桥面系及防护工程等内容,相当复杂。对悬索桥的施工过程进行监控,对各工序下的控制参数进行跟踪监测、调整、控制,确保施工过程安全和成桥后结构受力和变形尽量与设计状态一致,成为非常重要的问题。悬索桥跨径越大,这个问题越显得重要。同时,根据设计图纸精确的计算出各部分构件在无应力状态下的尺寸,以便指导施工时下料工作也是监控工作的重要组成部分。我国在悬索桥施工监控方面的研究起步较晚,九十年代后,随着一批大跨径的悬索桥相继修建,悬索桥的施工监控工作才逐步开展。     

板式加劲梁悬索桥锚跨索股分析

锚跨是悬索桥的重要组成部分。针对板式加劲梁悬索桥在理论散索点上设置散索套的设计方案,介绍了此种桥型锚跨索股成桥状态的索力分布模式及计算思路,进而计算出锚跨各索股的成桥索力和无应力下料长度。对主缆架设过程中及完成时的锚跨索股进行计算研究,建立数学模型,通过迭代求解,据此编制了Fortran数值计算程序。以贵州乌江大桥为工程背景,提出了锚跨索股索力的控制方法,并将实际结果与该文方法的计算结果进行对比,得出了相应的结论。     

大跨度悬索桥主缆索股无应力长度修正方法及 影响因素分析

大跨度悬索桥最明显的特征是几何非线性,精确计算主缆的无应力长度下料长度是整个悬索桥施工控制中最关键的步骤之一。根据锚跨、散索鞍、主索鞍的一般构造特点和主缆各索股在该处的空间几何位置,分别给了主缆各索股在锚跨、散索鞍、主索鞍处的修正方法,编制相应的程序求解,并通过实例计算验证该修正方法的正确性。此外还分析了影响主缆无应力长度的因素。在考虑泊松比的情况下,通过公式推导得出面积变化率的计算公式。通过计算公式可以得出在施工过程中主缆面积变化很微小,可以忽略面积变化对主缆无应力长度的影响。分析结果可为以后大跨度悬索桥主缆无应力长度修正计算提供参考。     

矮寨大桥总体结构静力分析

矮寨大桥为1 176 m的单跨简支钢桁梁悬索桥。通过对其分析,根据该桥的结构特点,确定了结构活载参数的取值计算方法及计算过程中应该注意的内容,应用结构分析程序对运营阶段进行总体结构静力分析,并论述了悬索桥单吊点下3根吊索的验算方法和中央扣验算方法,验证了结构设计的安全性。     

漂浮体系悬索桥的钢箱梁吊装施工监控

漂浮体系悬索桥施工监控,在加劲梁架设阶段,需要通过对主缆线形、主塔塔顶变形、主索鞍预偏量、塔身控制截面应力等状态参数实施跟踪监测,以及控制计算分析,对结构进行优化控制,以确保成桥时桥面线形最大限度地接近设计理想状态。     

交通荷载状态控制法在斜拉桥换索过程安全性预测中的应用

斜拉索经过长期的运营以后,桥梁状况已经发生了比较大的变化,在斜拉桥换索过程中,单纯根据理想状态进行换索过程的仿真分析,是不能够达到安全性预测目的的。采用交通荷载状态控制法对斜拉桥的换索过程进行安全性预测理论简单,且安全实用,减少了换索过程的盲目性,可确保换索工程的顺利进行。     

交通荷载状态控制法在斜拉桥换索过程安全性预测中的应用

斜拉索经过长期的运营以后，桥梁状况已经发生了比较大的变化，在斜拉桥换索过程中，单纯根据理想状态进行换索过程的仿真分析．是不能够达到安全性预测目的的。采用交通荷载状态控制法对斜拉桥的换索过程进行安全性预测理论简单，且安全实用，减少了换索过程的盲目性，可确保换索工程的顺利进行。     

联合作业工况下的起重机负荷计算及受力分析

为研究2台及2台以上起重机联合作业时的承载变化,确保在任何吊装状态下都不超过各台起重机的最大许用负荷.对此从抬吊物体吊点位置及受力分析方面展开了讨论,系统分析了影响起重机负载的因素.为保障操作安全作了最大许用负荷方面的计算.为规范作业,最后还介绍了吊运时的工作步骤和作业要领等施工技术.     

空间索面自锚式悬索桥的散索套定位安装问题探讨

对于采用临时支撑散索套的散索体系空间自锚式悬索桥,由于主缆的几何非线性效应,理论散索点从空缆状态到成桥状态的施工过程中发生大位移,主缆各索股散出的角度也会随着发生较大变化,而索导管是以成桥状态的角度定位安装的,因此会出现主缆索股与索导管刮擦的问题.为了避免刮擦必须控制理论散索点的位移,即在散索套的定位安装上采取有效措施使其在施工过程中基本在成桥位置.以广州猎德大桥为例,采用无应力状态控制法计算分析通过改变吊索张拉次序和在散索套处增设临时约束的方法解决了这个问题.     

无支架缆索吊装系统单跨双吊点主缆计算

利用缆索静力平衡原理,建立了主缆按双吊点位置的分段曲线方程,推导了相应的主缆垂度和水平张力计算公式,分析了主缆双吊点距离、主缆跨径、主缆自重及吊重等参数对水平张力的影响。结果表明:影响主缆水平张力的主要因素是两吊点间距与主缆跨径之比,当两者之比在0.05以内时,用单吊点法和双吊点法计算结果差异很小,可忽略不计。     

矮塔斜拉桥设计要点研究

近年来,由于矮塔斜拉桥在结构受力、施工安装上的优越性,在我国得到了快速发展。矮塔斜拉桥具有以下优点：索塔塔高较低,施工简单;斜拉索应力变化幅度较小,可以充分发挥拉索高强钢筋的圬料性能;梁体刚度较大,施工过程及合龙后,不需进行索力调整,施工方便。     

无背索斜拉桥现浇箱梁大钢管支承布置计算分析

为研究不同大钢管支承布置方式对宽大主梁梁体支承承载力与稳定性的影响,确保在满堂支架拆除以后能由大钢管支承梁体继续施工,针对现有条件,设计了4种不同的大钢管支承布置形式。结合某波形钢腹板无背索斜拉桥,使用ANSYS建立三维空间有限元模型,对不同的支架模型进行弹性屈曲分析、局部受力安全性分析、钢管应力变化和支反力计算。结果表明：对于所研究的波形钢腹板无背索斜拉桥宽大主梁,其主梁自身质量较大,容易导致单根钢管支承力过大,不利于基础设计,但在设计施工条件下发生屈曲破坏的可能性很小;钢管支架密集设置可一定程度上减小最大支反力与最大组合应力,有利于大钢管支承与主梁受力安全,但其经济性会有所降低。     

组合梁斜拉桥索梁锚固区桥面板斜向开裂机理与配筋设计方法

为揭示组合梁斜拉桥在悬拼施工时,索梁锚固区斜向裂缝的开裂机理,从实际受力状态出发,分析了该区域桥面板剪应力和正应力的分布特点,并结合应力莫尔圆理论给出了裂缝成因及其形态特征;基于相关规范及桁架模型,提出了斜向配筋和L形配筋设计的抗裂措施;通过台州湾跨海大桥实例分析,验证了锚固区桥面板的应力分布特点与配筋方法的有效性。研究结果表明:悬拼施工时,锚固区桥面板的面内剪应力主要由拉索索力的竖向分力和水平分力提供,纵、横桥向正应力主要由吊重荷载引起的斜拉桥整体弯矩、拉索索力增加引起的局部负弯矩和局部承压提供;纵桥向正应力的增加是引起索梁锚固区主拉应力变大的主要原因,当主拉应力大于混凝土抗拉强度时,桥面板存在较大的斜向开裂风险;考虑到局部承压的作用,裂缝一般首先出现在索梁锚固点附近的桥面板顶部;当逐渐远离锚固区时,局部负弯矩及局部承压影响减小,桥面板顶板正应力减小,主拉应力减小,裂缝的发展方向与纵桥向夹角逐渐减小,同时,桥面板底板正应力由压应力变成拉应力,主拉应力增大,裂缝产生贯通的可能性增大;基于混凝土板斜向开裂的桁架模型,对索梁锚固区配置L形抗裂钢筋,顶板最大主拉应力降低了1.26 MPa,其中,纵桥向正应力最大可减小0.91 MPa,面内剪应力可减小0.50 MPa,即配置抗裂钢筋能够达到一定的抗弯和抗剪的效果。      

基于GFRP-OFBG筋的桥梁缆索索力测量技术研究

基于内嵌光纤Bragg光栅传感器的光纤光栅．玻璃纤维增强塑料复合筋（GFRP—OFBG筋）,研究了GFRP-OFBG筋自身的应变和温度传感特性,研究结果表明,GFRP—OFBG智能筋具有优异的线性传感性能,筋中光栅测量的应变极限达12000με以上,波长变化达14nm;对于用GFRP-OFBG筋替换普通钢绞线的中丝而得到的GFRP-OFBG智能钢绞线,进行了应变传感、温度敏感和钒绞线松弛试验,试验结果表明,GFRP—OFBG智能钢绞线具有优异的线性传感性能和较低的应力松弛率,并可实现钢绞线受载全过程监测,绞线中光栅测量应变极限为11568．2με,光栅波长变化为15．966nm;对直接增加GFRP—OFBG筋制成的光纤光栅平行钢丝智能索和直接增加GFRP-OFBG智能钢绞线得到的光纤光栅平行钢绞线智能索,进行荷载传感试验,试验结果表明,智能索的感知线性度和重复性都比较好,并可监测70％以上公称破断索力。智能索工程应用案例表明,GFRP—OFBG筋智能拉索在实际工程中很容易得到车辆荷载下的响应曲线。     

基于MS-RG混合图像分割模型的道路检测研究

道路场景因其结构的多样性、纹理变化的复杂性和自然曝光的不稳定性,使得传统基于道路分割的道路检测方法大多存在信息冗余,并且存在边界丢失、模糊等质量问题.本文首先在道路图像上使用 Meanshift均值漂移算法,通过空间内的概率密度呈梯形上升去寻找局部最优,并搜索属于同一模点的像素然后生成获得超像素块.然后利用 Meanshift算法获得的聚类超像素块进行多种子点区域生长,规范生长规则,克服不能得到封闭边界的缺陷,改进道路图像的分割效果.实验结果表明,本文提出的模型适用性强,相比于传统方法有效地提升了分割准确性和实时性,可准确识别出图像中的道路信息,确保车辆能够行驶在可行驶区域上.     

桩筏地基加固对紧邻既有线路基的影响

在新建线桩筏地基加固过程中,采用应力铲、水平向土应变计与测斜管对紧邻既有线路基的变形与应力进行原位监测,分析了不同施工阶段紧邻既有线路基变形规律与受力特性。为减小测试误差,建立了路基变形与稳定计算有限元模型,得到了坡脚水平位移换算系数,计算了不同开挖深度的路基最大剪应力与边坡安全系数。基于监测与计算结果,提出了施工期跳槽浇筑、更换桩型与路基坡面喷浆挂网等既有线路基防护措施。为验证防护效果,利用评分法与标准差法分析了轨检车数据。分析结果表明:施工期间紧邻既有线路基累积坡脚水平位移为24.25mm,平均每天的侧向位移小于0.59mm,路基坡脚水平位移对施工过程反应敏感,可作为监控既有线路基稳定状况的关键指标;两线之间9m深度范围地基土水平应力随不同施工阶段出现挤压回缩变化,压应力小于10kPa,但不同施工阶段水平应力变化不明显;浸泡条件下基坑开挖至2.2m时边坡安全系数由1.08减小为0.54,路基失稳破坏,因此,施工现场必须采取既有线路基坡面防护。施工期间既有线轨检的轨道质量指数(TQI)增幅达129.58%,既有线轨道几何线性波动较大,但TQI小于安全限值,即对路基防护优化后既有线路基变形得到有效控制。     

基于电机动力吸振的高速列车蛇行运动控制

复兴号CR400BF高速动车组动力转向架的牵引电机采用特有的四点弹性架悬方式, 在电机和构架之间安装有横向液压减振器和横向止挡, 首次采用牵引电机作为动力吸振器来控制转向架蛇行运动稳定性和蛇行频率, 从而避免引起车体弹性模态共振; 考虑悬挂参数和轮轨接触非线性, 建立了复兴号动车组非线性多刚体动力学仿真模型, 通过悬挂模态计算和动力学时域仿真, 分析了关键参数对动车蛇行运动的影响规律; 基于将电机作为动力吸振器的原理, 优化了电机节点横向刚度和横向减振器阻尼; 考虑动车组运营中的轮轨匹配随机因素, 组合400种轮轨随机匹配状态, 仿真分析了动车的动力学性能; 开展动车组长期线路动力学跟踪试验, 研究了动力转向架蛇行运动演变规律。仿真与试验结果表明: 牵引电机弹性架悬下的构架横向加速度频谱图从以蛇行频率为主频的单峰值变化为主频在蛇行频率两侧的双峰值, 说明电机起到了动力吸振器的作用; 将电机作为动力吸振器能够提高动车蛇行运动稳定性, 具有不同等效锥度的典型轮轨匹配下非线性临界速度超过500 km·h-1; 动车蛇行运动最高频率被控制在6 Hz附近, 远离车体中部菱形弹性模态频率8.5 Hz, 避免了转向架蛇行运动激起车体弹性共振; 动车组在轨道随机不平顺激扰下, 构架端部横向加速度小于0.5g, 平稳性指标小于2.5, 轮轴横向力和脱轨系数等运行安全性指标满足要求。