索网结构振动模态特性分析

采用子空间迭代法，结合2个工程实例，对索网结构的自振特性进行了计算分析，研究了一般索网结构的频率分布特性以及钢索应力刚度、结构质量和矢跨比等结构参数对自振特性的影响．此外，还考虑了几何非线性对结构应力刚度的影响，考虑位形修正进行了模态分析．研究结果表明，索网结构振型密集，影响其自振特性的主要结构参数是索网的初始张力和索网屋面的分布质量．     

基于预应力度的大型预应力混凝土筒仓设计

为科学合理地调节预应力混凝土筒仓配筋中预应力筋与非预应力筋的比例,提出了基于预应力度的预应力混凝土筒仓设计方法,对预应力度的合理取值进行了探讨．预应力设计计算和有限元分析结果表明,预应力度选取时,对于筒仓底部环向拉力比较大的区段,预应力强度比λ可取为0．7;对于筒仓底部以上所受环向拉力较小的区段,预应力强度比λ可以随着所受环向拉力的减小而逐步降低;然后以初步选定的预应力强度比λ按轴心受拉构件进行配筋试算．基于预应力度的部分预应力混凝土筒仓配筋设计方法可以较好地解决预应力筋与非预应力筋的比例问题．     

Initial pre-stress finding and structural behaviors analysis of cable net based on linear adjustment theory

The tensile cable-strut structure is a self-equilibrate pre-stressed system. The initial pre-stress calculation is the fundamental structural analysis. A new numerical procedure was developed. The force density method is the cornerstone of analytical formula, and then introduced into linear adjustment theory;the least square least norm solution, the optimized initial pre-stress, is yielded. The initial pre-stress and structural performances of a particular single-layer saddle-shaped cable-net structure were analyzed with the developed method, which is proved to be efficient and correct. The modal analyses were performed with respect to various pre-stress levels. Finally, the structural performances were investigated comprehensively.     

基于影响矩阵的桁架结构预应力损失识别方法

为计算出每束预应力钢束实时的预应力损失,依据预应力桁架结构观测变形,基于位移影响矩阵原理提出一种预应力损失识别方法. 通过有限元分析,建立预应力损失值与桁架结构观测点位移值之间的关系方程,并依据极小值优化原理,获得预应力损失值. 研究表明:当单位预应力损失取30%～50%时,得到的位移影响矩阵计算预应力损失时误差最小,约为1%～2%;三角形桁架1/4跨度和3/4跨度处位移观测点对预应力损失的敏感性最高. 最后,以黔渝线上某高铁站房的大跨钢筋预应力桁架结构为例,验证了该方法的正确性.      

用约束力计算Levy型索穹顶初始预应力的方法

提出了一种通过约束力来计算Levy型（葵花型）索穹顶结构初始预应力的方法.选定便于分析的多余约束,用约束力代替约束,根据力的平衡,首先推导了轴对称Levy型索穹顶相邻节点间脊索与斜索共同传递的竖向力及水平力计算公式;然后给出了由竖向力和水平力计算杆件初始预应力的计算公式.初始预应力计算分为两部分：一部分对应约束力为零并承受竖向荷载;一部分对应约束力为P的自平衡预应力.自平衡预应力随约束力P成线性变化,可以通过增加约束力P对应的自平衡预应力水平提高整个索穹顶结构的初始预应力水平,达到满足各种荷载工况下的受力要求.最后,通过算例描述了方法的计算过程并验证了方法的正确性.此方法计算简单,便于结构计算和调整初始预应力值.     

承压锚固型斜拉桥钢塔结合段受力性能和锚杆传力机理研究

承压锚固型结合段锚固构造为斜拉桥钢索塔重要传力构件,研究了承压锚固型结合段的承压、抗弯性能,分析了施工阶段分两次张拉过程中及成桥运营期间各部件的受力,揭示了预应力锚固螺杆的应力分布状况与传力机理,掌握各部件实际应力分布并验证设计的安全性,为设计、施工和监测提供可靠依据.研究结果表明：索塔钢混结合段锚固构造在两次张拉及运营期间下受力明确,构造合理,承压、抗弯性能良好;预应力锚杆为重要传力构件,其有效预应力是影响压浆层与承压板之间可靠结合的关键因素,在锚杆预应力损失50%时,顺桥向弯矩最不利工况下承压板与压浆层之间约1/3区域脱离接触,应对运营期间的锚固螺杆中的有效预应力进行长期监测,并制定相应的补张方案.     

斜靠式拱桥吊杆张力计算模型探讨

以斜靠式拱桥——平顶山市城东河路湛河桥主桥为工程实例,采用有限元程序MIDAS／Civil对该桥进行空间有限元离散,建立了斜靠式拱桥空间有限元计算模型．分别采用一次落架法、用吊杆张力设计值作为吊杆张拉控制力的计算方法及影响矩阵法3种不同方法,求解了吊杆初始张拉控制力．由3种不同计算模型得到的结果进行对比可以看出：采用影响矩阵法确定吊杆张力的计算模型得到的吊杆张力响应值与设计值吻合较好,保证了成桥时桥梁的内力和线形,是斜靠式拱桥确定吊杆张力的合适计算模型,对复杂空间异型梁拱组合桥的吊杆张力确定有较大的参考价值;其他两种方法计算结果的偏差均较大．     

后张预应力钢束有效预应力分布模式判别与模拟方法

在大、中跨径混凝土桥梁预应力状况检测及评价的实施过程中,为了获知预应力束筋当前预应力有效值及其分布状态,提出了有效预应力沿程分布的统一模拟方法。基于预应力损失理论,建立了具有普遍意义的拟摩阻损失函数简化解析算法。以单束可控测点处的应力测值为已知条件,结合钢束沿程有效预应力分布状况的隶属模式判别,完成了名义损失参数识别,实现了复杂几何型式钢束实际有效预应力沿程分布规律的统一模拟。模拟结果表明:有效预应力相对误差阈值为5%,满足工程精度要求,因此,统一模拟方法可行。     

张拉膜结构自振特性研究

通过2个典型张拉膜结构工程实例，采用兰索斯法研究了加强索刚度、膜面初张力、膜面矢高和膜材质量对自振特性的影响．结果表明，膜面张力与结构质量是影响膜结构自振特性的主要因素，大变形产生的位形修正效应对膜结构自振特性也有较大影响．基于此，考虑大变形非线性对结构几何刚度的影响，提出了考虑位形修正的模态分析的概念。     

地震作用下盾构隧道纵向接头的受力特征

实际工程中,盾构隧道纵向接头是结构受力和变形的薄弱部位,针对盾构隧道纵向接头细部构造在地震作用下的受力特征,提出了一套由整体到局部的数值分析流程.首先建立基于纵向等效刚度梁的三维地层-结构时程分析模型,然后以该模型计算得到的纵向内力极值作为盾构隧道整环三维分析模型的外荷载,获取隧道最不利区域边界力,最后将边界力施加在盾构隧道纵向接头局部精细化分析模型之上,分析纵向接头细部构造受力特征;并以某综合管廊工程为背景对该方法进行具体阐述和讨论. 研究结果表明:地震波横向激励时,盾构隧道纵向以往复的水平弯曲为主,而纵向激励时,则以往复的竖向弯曲和纵向拉压为主;在纵向张开量最大的局部区域,不论是轴向拉力工况还是纵向水平弯矩工况,该局部区域都处于受拉状态,两种工况对该局部区域受力模式不产生本质影响;当盾构隧道纵向最大张开量的局部区域受拉时,最大拉应力区均位于管片内侧手孔部位,最大压应力区则围绕螺栓孔成环形分布.      

夹片咬合力测试方法

为研究采用拉脱法检测预应力钢绞线受力时, 张拉力荷载测试曲线突变段和夹片咬合力的关系, 在夹片脱开时, 采用电阻式压力传感器高频采集技术测试了预应力混凝土梁锚具下方和锚具外侧钢绞线的受力, 共测试了20个样本; 设计了夹片咬合力测试方案, 共测试了326个样本, 并进行了统计分析, 建立了考虑张拉力的夹片咬合力计算公式; 通过37个样本的验证性测试, 研究了咬合力修正结果的测试精度; 在实际工程中检测了257个样本, 并将实测结果与提出的公式计算结果进行对比。研究结果表明: 当钢绞线伸长超过4.5 mm时, 夹片会脱离原有咬痕, 而实际测试中夹片脱开时会及时停止张拉, 因此, 拉脱法测试不会改变预应力钢绞线锚下有效预应力, 不会影响工程质量; 夹片安装时, 若夹片与锚杯锥孔不完全贴合, 会使夹片在横向产生较大的弹性挤压力, 形成附加摩擦力, 该摩擦力需要在夹片退出至与锚杯分开时才能完全消失, 此时锚外张拉力变化不明显, 因此, 拉脱法测试所得张拉力曲线中峰值拉力后的下降段斜率存在离散性, 与夹片安装精度有关; 拉脱法测试中夹片与锚杯的咬合力由锚下和锚外瞬态内力重分布累加组成, 提出的夹片咬合力计算公式能剔除由夹片与锚杯间咬合力产生的测试误差, 可使测试精度提高6.78%;实际工程现场实测夹片咬合力大于拉脱法测试所得张拉力曲线突变段, 因此, 采用拉脱法检测预应力钢绞线时, 锚下有效预应力为拉脱法测试所得张拉力曲线峰值与咬合力的差值。      

连续箱梁施工中预应力质量控制要点

预应力质量的控制是连续箱梁施工中的重要组成部分,良好的预应力施工质量是原材、设施、工艺等方面质量控制的集中体现。以陕西省咸阳市渭河横桥预应力混凝土连续箱梁施工为例,针对纵向预应力筋长（曲）线布设、单端张拉之特点,全面阐述加强预应力施工各作业环节质量控制的要点,对工程实践具有重要的参考价值。     

浅谈梁板智能张拉压浆系统在高速公路的应用及发展前景

叙述了智能张拉压浆系统与传统的预应力张拉和压浆的特点以及智能张拉和压浆的工艺与传统的对比,并同时阐述了智能张拉和压浆的发展前景。     

影响矩阵法在斜拉桥二次调索中的应用

在斜拉桥施工过程中为增大结构的安全储备并保证主梁受力安全,对斜拉索采用两次张拉,最终实现预想的成桥状态,由此提出二次调索施调索力、顺序的计算问题。以影响矩阵理论为基础,建立了二次调索最优控制的数学模型,采用惩罚函数法求解,该方法计算精确、简便、实用,也可用于成桥后索力的误差调整。     

系杆拱桥吊索索力的振动测试方法

振动法测试系杆拱桥柔性吊索索力是桥梁建设及运营状态最为常用的测试方法。通过结合规范、实测等方法对振动法测试中涉及的关键参数—索的刚度、计算索长、边界条件以及自阵频率的测试等参数进行了综述,为精确确定索力提供参考。     

高性能砼桥梁的预应力损失分析

在预应力砼构件中,由于种种原因,预应力会损失掉一部分,总损失约占控制应力的30%左右。设计时必须先将其计算出来,得出构件中的有效预应力,进而确定构件各阶段的应力状态。长期观测得知,高性能砼构件的预应力损失要比普通强度砼的损失大。     

常浒河矮塔斜拉桥索力优化

针对矮塔混凝土斜拉桥结构受力特点,依据影响矩阵调值原理,应用MIDAS/CIVIL2010"未知荷载系数"模块,对常熟常浒河混凝土矮塔斜拉桥工程进行了成桥索力优化。分析结果表明,该方法可以方便地得到满足设计要求的合理成桥索力,且便于施工过程索力优化与结构内力的控制。     

考虑收缩、徐变和松弛相互影响的预应力长期损失计算

由于混凝土的收缩、徐变和预应力筋松弛的影响,会产生截面应力重分布,使得混凝土的预压应力减少,预应力筋的拉应力降低。若对预应力长期损失预测得不准确,会引发桥梁运营后工作状况的劣化,如混凝土的开裂和过大的下挠或上拱。文章考虑混凝土收缩、徐变和预应力筋松弛三者相互影响,考虑了非预应力筋重心和预应力筋重心不重合的一般情况,推导了预应力长期时变损失的计算公式,并与试验结果及现桥规进行了比较,最后对桥规中计算预应力长期损失的方法提出了改进建议。     

太长高速潇河大桥箱梁预应力张拉技术分析

结合太长高速潇河大桥上部结构预应力砼连续箱梁的特点,针对后张法预应力施工情况,通过计算张拉应力和伸长值,并对张拉过程进行测控,与规范进行对比分析,得出箱梁预应力张拉技术的实施要点,为后续工程的开展提供借鉴。     

Steady state analysis of towed marine cables

Efficient numerical schemes were presented for the steady state solutions of towed marine cables. For most of towed systems, the steady state problem can be resolved into two-point boundary-value problem, or initial value problem in some special cases where the initial values are available directly. A new technique was proposed and attempted to solve the two-point boundary-value problem rather than the conventional shooting method due to its algorithm complexity and low efficiency. First, the boundary conditions are transformed into a set of nonlinear governing equations about the initial values, then bisection method is employed to solve these nonlinear equations with the aid of 4th order Runge-Kutta method. In common sense, non-uniform (sheared) current is assumed, which varies in magnitude and direction with depth. The schemes are validated through the DE Zoysa's example, then several numerical examples are also presented to illustrate the numerical schemes.