四塔预应力混凝土斜拉桥调索及整体静力计算分析

斜拉桥是一种高次超静定结构,索力的大小对结构受力影响非常大.如何确定斜拉桥的合理索力是斜拉桥设计、施工以及运营中的重要问题.该文以汝郴高速公路赤石特大桥为背景,建立斜拉桥有限元分析模型.根据零位移目标,采用最小能量法和影响矩阵法,同时辅以Matlab优化工具箱,确定合理的成桥状态索力,并以此索力对结构进行施工阶段和运营阶段分析.结果表明:该方法能较好地确定斜拉桥的合理成桥状态.     

模拟退火算法在悬臂浇筑拱桥索力计算中的应用研究

基于模拟退火算法理论,建立某悬臂浇筑拱桥参数化有限元模型,使用Matlab与Ansys联合求解施工阶段全局最优索力数值解。计算结果表明:修正后的索力较原设计索力普遍偏大,索力最大增量为563.8 kN,最大增幅为37%,在修正后索力作用下,拱圈节段截面拉应力峰值由4.73 MPa降低至1.72 MPa,降幅为63.6%;扣塔最大Von Mises应力为180 MPa,且大部分区域应力流分布平缓,无明显集中现象。     

运营状态下南京长江二桥拉索索力测试与分析

以南京长江第二大桥南汊斜拉桥为工程背景,探讨分析了运营状态下拉索索力测试的相关问题.重点研究了拉索垂度、车辆荷载、阻尼器以及环境温度对索力测试的影响.在考虑上述影响的基础上得到了运营状态下该桥的实际索力,为该桥运营后的索力分布分析、结构状态评估以及养护管理提供了重要依据,可为同类桥梁索力测试提供借鉴.     

基于综合优化法的矮塔斜拉桥成桥索力优化

为确定矮塔斜拉桥合理成桥索力,提出一种索力综合优化法。该方法以影响矩阵法为基础,采用数据标准化法将2种或以上不同类型的离散数据变为无量纲的统一化数据,以结构控制截面位移及弯矩综合最小为目标进行索力求解。以南京地铁宁句线矮塔斜拉桥为算例,采用最小弯曲能量法、刚性支承连续梁法和综合优化法对成桥状态的索力进行计算,将计算结果与原设计成桥索力进行对比。结果表明：对于矮塔斜拉桥,在恒载作用下,采用综合优化法计算得到的索力及主梁弯矩分布最为合理;在运营阶段,综合优化法计算得到的索力与原设计索力相比,主梁上、下缘最大压应力分别降低3.3%、3.8%,并且主梁应力分布更优。     

基于概率统计的运营状态下索力变异性分析与评价

为准确评价运营状态下的斜拉索索力状态,以某实际运营的双塔钢箱梁跨海斜拉桥为背景进行研究。基于该桥的监测索力和温度数据,分析环境温度造成的索力变异性,在此基础上采用经验模态分解法从索力监测信号中分离车辆的影响,通过回归分析建立与温度无关的标准索力及其概率分布模型,提出基于标准索力分布特性的索力评价基准与评价方法。采用该方法对该桥的索力状态进行评价,结果表明:消除车辆和温度影响的标准索力分布具有良好的正态性;索力个别值抽样检验速度快,但可能受监测数据变异性的影响而失效;基于分布特性的索力评价能够更好地适应监测数据的变异性和随机性,具有更好的可靠性和实用性。     

基于MIDAS CIVIL的双塔双索面斜拉桥关键施工阶段受力性能分析

依托某双塔双索面钢-混凝土组合梁斜拉桥,基于有限元软件MIDAS CIVIL,通过建立全桥有限元模型并对其索力进行优化,以弯曲应变能最小为计算原则,当将主塔和主梁的抗弯惯性矩减小10 000倍时,得到满足要求的合理成桥状态,然后利用正装迭代法对施工阶段的索力进行求解,通过7次迭代,得到了施工阶段的索力值,利用其计算得到的成桥状态索力与合理成桥状态索力进行对比可知两者变化规律相同,吻合度较高,最近误差仅为4.5%。选取边跨合龙阶段、最大悬臂阶段和成桥阶段作为关键施工步骤,重点研究了主塔和主梁的弯矩、轴力和位移在各个施工阶段的变化规律。     

智能缆索在京杭运河泗阳大桥中的应用

将特制的光纤光栅传感器布置到缆索内部,制成可对自身索力进行实时监测的智能缆索.智能缆索索力测试精度达到1％.将研发的智能斜拉索应用于江苏省京杭运河泗阳大桥上,通过可靠的工艺制作流程,在运输和安装过程中有效地引出光缆保护措施,成功实现智能缆索在实际工程中的应用.智能缆索在制作及上桥施工过程中索力测量值与千斤顶油压表读数误差不超过土50 kN.缆索制作、施工及运营阶段的数据监测表明:智能缆索自身能够可靠感测缆索索力的变化值,索力监测技术成功地由索体外部移植至索内.     

无应力索长控制法在斜拉桥调索中的应用

针对斜拉桥施工过程中出现结构体系不明确(如索张拉时结构中存在支架等)和索力控制偏差及结构计算本身就设置了调索阶段3种在运营之前需要调索的情况,介绍了以无应力长度为基础通过控制调索时张拉端拔出量来调整索力的方法,并对该方法的理论基础、实际操作要求及特点进行了说明。     

基于索力和振动特性监测的多跨空间异型刚梁柔拱组合桥梁安全韧性分析

对多跨空间异型刚梁柔拱组合体系无推力拱桥进行有限元建模分析,基于振动法对吊杆索力进行检测,通过理论索力与实测索力的对比,分析该类复杂结构桥梁索力的受力规律。同时,基于历年桥梁索力检测结果,研究索力随外部荷载改变时的变化特征,对桥梁索力在长期运营状态下的健康状态进行安全韧性分析。通过测试桥梁的自振特性,分析桥梁结构整体性能,为评价桥梁工作状况提供依据。     

系杆拱桥吊杆索力转移的优化设计

系杆拱桥索力转移的优化方案设计是吊杆更换的一项重要内容,选择合理有效的索力转移优化方案,能有效避免吊杆集中力现象,保障桥梁结构稳定及运营安全。文中以VBA为平台计算吊杆在等步长和非等步长情况下更换吊杆的索力和应变及相邻吊杆的索力变化,确定系杆拱桥吊杆索力转移优化设计方案。结果表明,优化后索力均匀、结构受力合力、线形平顺。     

在役斜拉桥索力测试研究

该文以某在役斜拉桥为对象,通过对该斜拉索索力测试结果和理论计算结果的对比分析,推定该桥多年运营后斜拉索中留存的索力情况,判定是否要对该桥的斜拉索进行索力调整,以确保桥梁运营安全。     

微波索力测量及其在斜拉桥施工控制中的应用

提出在斜拉桥施工阶段采用非接触式微波索力测量技术来监测斜拉索索力,介绍了基于微波雷达的斜拉索振动频率索力测量法的基本原理,以安徽阜阳在建的矮塔斜拉桥——泉河大桥为例,说明了使用微波测索力的过程,并将测量结果与传统的索力动测仪法进行了对比。结果显示,微波索力测量技术可实现多根拉索同时测量,不受天气、场地以及斜拉索长度等因素的限制,极大地提高了索力测量效率,其测量精度亦满足要求,适宜在施工阶段进行快速索力监测。     

连续梁拱组合桥吊杆索力测试研究

该文对影响频率法测定梁拱组合体系桥梁吊杆索力精度的几个因素进行了分析。合理地确定吊杆拉索的有效计算长度,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。     

考虑振动装置影响的斜拉桥拉索索力评估方法研究

针对斜拉桥在运营过程中的实际索力标定问题,本文在原有的频谱法测试索力原理的基础上,通过考虑拉索减振器的位置,引入修正的等效索长,建立考虑减振器位置的斜拉桥索力测试方法。该方法既能满足索力测试过程中通过采集拉索振动基频便捷性,同时又能考虑拉索减振器布置带来的偏差影响,因此具有很好的理论意义和工程使用价值。最后,通过三水大桥的斜拉索实际索力测试,说明本文提出方法的适用性和工程实用价值。     

跨海斜拉桥检测与评价

对某跨海斜拉桥桥面线形、索力进行了检测与评价,并与交工资料进行了对比分析,其结果表明:桥面线型较为平顺,上、下游对称性较好;索力变化幅度不大,分布较为均匀,且上下游两侧实测索力比较对称,均小于设计索力值;运营状态下桥梁结构相对于设计状态,具有较好的整体工作性能。     

温差对系杆拱桥吊杆索力的影响

系杆拱桥是内部高次超静定结构,在成桥之后受温差作用结构会产生温度内力和位移,从而对吊杆索力产生影响。针对该影响,以某系杆拱桥为实例,建立Midas/Civil有限元空间模型,分析温差作用对吊杆索力的影响规律。结果表明:温差作用对吊杆索力影响显著,短吊杆比长吊杆所受影响相对小些。升温时索力增大,降温时索力减小;升温30℃时吊杆索力最大增量为59%;降温45℃时吊杆索力最大缩量为88.51%。在系杆拱桥吊杆设计和张拉时,应充分考虑温差影响,使吊杆处于合理的受力范围内,提高吊杆的使用寿命。     

基于定期监测钢筋混凝土箱型系杆拱桥索力分析研究

以某钢筋混凝土箱型系杆拱桥为工程背景,在系杆和吊杆锚固端安装索力测试传感器,定期对其系杆和吊杆索力进行监测,通过对比分析索力变化趋势,并对其病害进行了跟踪监测,结果表明大桥在运营期间吊杆和系杆索力正常,但需要对结构性病害及时进行维修和保养。     

基于索力损伤向量的斜拉桥结构损伤识别

索力具有测试简单、便于应用的特点.基于对实际斜拉桥运营索力的统计分析,提出了索力损伤向量及相应的损伤识别分析方法.基于监测结果,消除外界因素影响后的标准索力是一个反映斜拉桥结构基本状态的随机变量.基于经修正后的有限元模型,采用部分被监测拉索的标准索力均值来构造结构损伤向量,首先通过对不同损伤工况的损伤向量之间的相关性分...     

宽幅牵索挂篮中间索力确定的简化方法

根据宽幅牵索式挂篮和混凝土主梁的受力情况,提出一种简化方法,快速确定牵索挂篮施工过程的中间索力。即先分析牵索挂篮在张拉阶段和浇筑阶段的受力特点;以张拉阶段的挂篮中吊点反力和应力为限值条件,初步确定一、二张索力;将拟定的中间索力代入正装计算,得出浇筑阶段的索力值和主梁施工过程的应力值;验算牵索挂篮在浇筑阶段的受力情况和主梁的应力状况,并结合实际工程项目,以一座在建斜拉桥(均安水道特大桥)为算例,用上述的简化方法确定中间索力;所求出的中间索力可以满足挂篮和主梁的受力要求,表明了该方法的简单、合理。     

激光测振仪在斜拉索索力检测中的应用研究

斜拉索是斜拉桥的重要受力构件,索力的大小直接关系到桥梁的受力性能和安全性能。快速、准确地识别索力对提高桥梁施工控制水平和运营管理具有重要意义,剖析了当前索力检测方法存在的问题,引入激光测振技术,介绍了激光测振仪(LDV)的工作原理,并同时采用激光测振仪和常规振动传感器对燕宏桥斜拉索进行测试。分别采用假定频阶法和平均频差法确定基频,对测试结果进行了对比。结果表明,LDV同振动传感器测试结果具有良好的一致性,采用低阶频率计算时两者方法最大相对误差为5.5%,采用高阶频率(3阶以上)或平均频差法计算索力时两者相对误差可控制在1%左右。激光测振技术属于远程测振技术,具有便携、快速、准确等特点,值得在工程应用中推广。