悬索桥空缆状态下锚跨主缆索股张力的计算与监测

运用自行编制的悬索桥施工过程主缆架设计算程序,对张花高速公路澧水大桥主缆架设期间空缆状态下的锚跨索股张力进行了计算.主缆架设完成时,采用索力动测仪对索股张力进行了测试.对该桥索股架设完成时的索力测试数据与锚跨部分丝股张力的理论计算结果进行了比较.分析结果表明:在控制好主缆线形的同时,锚跨逐索股张力的理论计算数据与实测数据吻合.考虑到索股理论计算模型与实际的差异以及环境因素的干扰,部分索股张力的实测值与理论值有差距,因此,有待于理论上的进一步研究.     

悬索桥主缆索股锚跨张力控制研究

以某悬索桥进行工程实例分析,考虑了温度对主缆索股边跨和锚跨张力的影响.分析结果表明：在散索鞍固定时,温度对锚跨索股张力的影响远大于对边跨的影响,对锚跨索股张力的影响系数约为-5kN/℃,而对边跨索股张力的影响系数约为-1kN/℃.当索股温度差大到一定程度时,单靠摩擦力已不能防止索股在鞍槽内出现滑移,需采取其他措施防滑;介绍了该大桥锚跨索股张力实际控制手段及成果,提出了合理的施工控制建议.     

柔索索力主频阶次误差及支承条件误差

为研究柔索索力测试中拉索自振频率阶次和支承条件对索力测试误差的影响规律,利用动平衡法推导了考虑弯曲刚度的柔索自振方程和自振频率公式,采用瑞利能量法分析了弹性支承条件和附加质量对拉索自振频率的影响.研究发现频率阶次对索力计算公式的影响符合二次抛物线分布特征,附加质量使拉索的自振频率减小,传感器等测试用的质量块的影响可以忽略不计,弹性支承引起的误差与弹性链杆刚度成线性关系,而且与主频的阶次有关.分析和试验结论对大跨度柔索承重结构如斜拉桥和悬索桥的索力测试具有指导意义.     

基于参数更新的体外索张力识别方法

以有限元分析模型参数更新理论为基础,提出了一种通过测试自振频率得到体外索张力的新方法,其参数更新的目标是使试验实测体外预应力体系的频率与有限元模型计算所得频率最为接近,进而识别出体外索张力大小,经实例验证,用所提出的方法来识别体外索的张力具有很高的精度．     

关于缆索吊车承重索张力状态方程的讨论

通过引入新的参变量,将缆索吊车承重索张力计算方程加以推广,解决了用抛物线理论计算双吊重和多跨缆索吊机的问题.本文方法特别适合编程计算,有一定的应用价值.     

扣索张力的最小二乘修正技术

在动态测试技术中 ,由于频率观测误差特别是弯曲刚度的影响 ,使得计算的扣索张力有误差 .文章介绍了运用最小二乘原理修正频率并对扣索张力精度进行估计 .结果表明 :频率修正正确 ,索力精度高 ,保证了吊装过程扣索的安全     

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.     

柔度参数在结构承载状态监测中的应用

以一固定位移情况下板的力学模型为例,阐述了承载结构件柔度变化与其自身内在裂纹缺陷大小之问存在的定量关系;提出了运用动态柔度指标监控起重机钢结构承载状态的方法．在对无限大板具有中心穿透裂纹位移解析解计算后,指出该方法运用成功的关键是,位移测量的精度问题．结合实际运用该方法过程中存在的问题,同时提出了今后需要注意的要点．     

斜拉桥施工阶段初张索力计算方法研究

提出了用差值法确定一次张拉斜拉桥施工阶段拉索初张力的实用计算方法,该方法只需按施工步骤进行正装迭代计算。通过消除成桥阶段最优目标索力与正装迭代所得成桥索力之间的差值,可获得施工阶段拉索初张力。该方法避免了传统倒拆法无法考虑混凝土收缩、徐变和几何非线性等问题,同时给出了差值法加速收敛的近似方法,并对差值法和影响矩阵法进行了比较。通过一座实际桥梁的计算分析,证明了本方法的可行性,具有一定的应用价值。     

斜拉桥施工阶段初张索力计算方法研究

提出了用差值法确定一次张拉斜拉桥施工阶段拉索初张力的实用计算方法,该方法只需按施工步骤进行正装迭代计算。通过消除成桥阶段最优目标索力与正装迭代所得成桥索力之间的差值,可获得施工阶段拉索初张力。该方法避免了传统倒拆法无法考虑混凝土收缩、徐变和几何非线性等问题,同时给出了差值法加速收敛的近似方法,并对差值法和影响矩阵法进行了比较。通过一座实际桥梁的计算分析,证明了本方法的可行性,具有一定的应用价值。     

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.     

大跨度铁路斜拉桥非线性时域抖振分析

通过脉动风速场模拟，获得了桥梁结构时域化风荷载，在此基础上，采用大跨度桥梁抖振的时域分析法，以一大跨度铁路斜拉桥为工程背景，对大跨度铁路斜拉桥抖振的非线性行为进行了分析．分析中综合考虑了结构几何非线性和气动非线性，其中结构几何非线性因素包括拉索垂度、内力引起的梁-柱效应及结构大变位等，气动非线性因素包括攻角效应、自激力等．非线性运动方程采用双重迭代法求解，以提高迭代的收敛性．非线性时域抖振分析和线性分析结果的比较表明，非线性因素会增大结构的抖振响应．     

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.     

柔性吊桥的图解算法

柔性吊桥计算涉及到结构的几何非线性问题,它即是吊桥计算的基本内容,也对深入理解力学知识有一定帮助。本文阐述了运用力线图法图解计算柔性吊桥主索内力及线形,理论浅显,操作简便。     

浙江三门健跳大桥拱肋安装与施工控制计算

介绍三门健跳大桥钢管桁架拱采用主塔与扣塔合二为一的无支架吊装方法 ,针对该方法 ,提出相应的施工控制计算方法 .在该桥中 ,笔者首次提出了定长扣索法控制拱助轴线标高的方法 ,给出了节段控制标高和塔架偏位计算公式 .实践证明这种方法是可行的     

连续梁桥纵桥向缆索限位装置参数分析

目前国内所采用的缆索限位装置一般是作为构造措施,没有经过计算和设计,在地震作用下限位装置很难起到真正的防落梁效果。通过非线性时程方法对缆索限位装置进行了参数研究分析了不同周期比、限位装置刚度与缆索的松弛量对两联连续梁桥响应的影响,结果表明,连续梁桥采用缆索限位装置模式能有效的减小连续梁与过渡墩的相对位移反应。     

In-plane Auto-Parametric Vibration of Inclined Cables under Random Transverse Excitation

In-plane auto-parametric stochastic vibration of inclined cables subjected to Gaussian white noise in transverse bridge orientation is investigated. Based on Newton＇s laws of motion and Galerkin＇s modal truncation principle, the influences of geometry nonlinearity induced by sag and large displacement of cables and the initial equilibrium state are taken into account. Meanwhile, the three-dimensional non-linear differential equations of inclined cables for coupling vibration are deduced, equivalent stochastic linearization method is applied to derive the 14-dimensional first-order nonlinear differential equations of state vectors, and the Runge-Kutta integration method is utilized to obtain the root mean square （RMS） response. Results show that when the transverse random excitation imposed on the stayed cable exceeds a critical value, the in-plane transverse vibration of the cable are excited due to tim auto-parametric nonlinear coupling, and the critical value of random excitation increases with the damping ratio. In this motion, the cable response possesses non-stationary characteristics, even though the loading keeps stationary.     

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.     

悬索桥鞍槽纵向曲线设计

为更加合理地设计悬索桥的鞍槽纵向曲线，提高悬索桥施工控制的精度，基于弹性悬链线的解析解，建立了具有复合圆弧曲线的鞍槽纵向曲线设计方法．在拟定主索鞍处转点到两切点的距离或水平距离，或拟定散索鞍弧段半径后，根据索鞍的受力平衡条件及两圆弧段之间的几何关系。建立了求解主索鞍鞍槽纵向曲线的一元非线性方程及散索鞍的二元非线性方程组．对应每种鞍座的设计还建立了相应的高效作图法，指出主索鞍的设计以拟定转点到切点水平距离最简单．最后，为了证明公式的正确性，给出了1个算例．     

Substructuring technique for dynamics analysis of flexible beams with large deformation

In this paper, the substructuring technique is extended for the dynamics simulation of flexible beams with large deformation. The dynamics equation of a spatial straight beam undergoing large displacement and small deformation is deduced by using the Jourdain variation principle and the model synthesis method. The longitudinal shortening effect due to the transversal deformation is taken into consideration in the dynamics equation. In this way, the geometric stiffening effect, which is also called stress stiffening effect, is accounted for in the dynamics equation. The transfer equation of the flexible beam is obtained by assembling the dynamics equation and the kinematic relationship between the two connection points of the flexible beam. Treating a flexible beam with small deformation as a substructure, one can solve the dynamics of a flexible beam with large deformation by using the substructuring technique and the transfer matrix method. The dynamics simulation of a flexible beam with large deformation is carried out by using the proposed approach and the results are verified by comparing with those obtained from Abaqus software.