系杆拱桥吊杆评价方法应用研究

吊杆是系杆拱桥的重要组成部分和传力构件, 一旦发生病害将严重影响桥梁结构的安全和使用寿命。在系杆拱桥吊杆评估过程中,如何采取有效的方法对损坏的系杆拱桥进行分析和评价,是关系到工程质量和结构安全的至关重要的环节。而作为系杆拱桥吊杆更换的一个重要组成部分,正确地测试吊杆索力是吊杆顺利更换的保证。鉴于此,结合工程实例,介绍了基于频率法的拱桥吊杆索力测试方法,并对索力分布进行分析,判断其均匀程度及各根吊杆的承载力是否满足要求。     

四拱肋三系梁钢管混凝土拱桥设计与施工

慈城大桥是杭州湾跨海大桥南岸接线工程跨越慈江的一座下承式钢管混凝土系杆拱桥,桥梁采用四榀拱肋三系梁设计。通过设计计算和监测桥梁施工过程表明,系梁钢束张拉与吊杆索力是四拱肋三系梁钢管混凝土拱桥桥梁的成桥状态重要控制因素。     

于成拱桥吊杆施工索力优化

拱桥吊杆索力直接关系到桥梁受力状况和运营安全。以一座实际施工中出现受力不对称问题的下承式拱桥为例,利用有限元方法模拟其受力状况,并采用影响矩阵法对吊杆索力进行优化,结果表明:优化后该桥受力有较为明显的改善,且成桥后吊杆索力较为均匀,主拱圈受力良好。     

系杆拱桥吊杆索力计算方法对比分析研究

下承式钢箱系杆拱桥内部属于复杂的高次超静定空间结构。为更快、更精确地确定系杆拱桥施工阶段吊杆张拉索力,采用有限元法对整个吊杆张拉过程进行模拟,利用差值迭代法和正装迭代法分别计算合理施工索力。对比分析施工过程及成桥状态下系杆、拱肋内力及变形差异,探讨这两种方法的适用性。研究结果表明:差值迭代法较正装迭代法计算简单,施工索力值均匀,整体结构内力、变形优于正装迭代法,能为同类桥梁的施工索力优化提供实用参考价值。     

大跨度提篮拱桥吊杆索力的测试技术研究

大跨度提篮拱桥的吊杆索力测试结果的正确与否直接关系到桥梁状态的合理确定。对目前吊杆索力测量的几种方法进行简单介绍与分析,并对本桥所采用的频率测量法的原理、测试方法进行了重点阐述和分析,对影响测量精度的要素——索长进行了修正,以保证索力测试的精度,能够为今后桥梁施工和监控提供更有价值的参考数据。     

钢管混凝土拱桥带刚性外套钢管的吊杆索力测定与控制

吊杆是钢管混凝土拱桥重要的受力构件,其实际索力往往与设计索力存在较大的偏差。因此,钢管混凝土拱桥在施工和营运过程中,吊杆索力的分析、测定和控制非常重要。以宿迁市洋河大桥（下承式铜管混凝土拱桥）施工过程中吊杆索力的监测为工程背景,分析了吊杆的力学行为,进行了有限元仿真分析,提出了利用振弦式应变计测量吊杆外套钢管应变（力）,从而间接测量吊杆索力的新方法。     

无应力状态法在吊杆拱桥索力张拉控制中的应用研究

以一次成桥状态为目标,基于无应力状态法构建了索力调整目标函数,调用Matlab对吊杆索力进行了调整,并将计算结果与影响矩阵法进行了对比。结果表明：采用无应力状态法进行索力调整可使成桥最终状态与一次成桥状态更为接近,索力及无应力索长计算结果与一次成桥状态误差分别为2.51%、0.38%;影响矩阵法求解的索力及无应力索长与一次成桥状态误差达10.81%、5.26%,采用无应力状态法2项指标误差远小于影响矩阵法。     

基于CSO-ABC算法的系杆拱桥吊杆内力优化

为改善传统系杆拱桥吊杆内力优化方法耗时长、精度低、计算烦琐的缺点,本研究提出改进的CSO-ABC混合算法优化钢箱拱肋系杆拱桥吊杆内力。先建立CSO-ABC混合算法,改进侦察蜂阶段算法;再对3个测试函数进行数值试验,验证算法的精度和有效性。以某钢箱拱肋系杆拱桥为工程背景,通过ABAQUS-Python脚本进行CSOABC算法的吊杆内力自动优化计算。研究结果表明：改进的CSO-ABC算法与CSO算法和ABC算法相比,具有收敛速度快、精度高的优点;基于脚本的自动迭代,提高了吊杆内力优化的效率,该算法的吊杆内力最大优化幅度为2.17%,在钢拱肋及混凝土主梁的应力峰值分别增大4.9、0.8 MPa的情况下,拱肋、主梁峰值位移分别减小12.7、12.1 mm,优化后的成桥状态与原始设计非常接近。该算法可为相关施工、监控、设计提供参考和借鉴。     

吊杆断裂对钢桁架拱桥结构静力影响分析

以某城市中承式钢桁架拱桥为例,运用Midas/Civil软件建立桥梁仿真模型,针对不同吊杆断裂情形下钢桁架拱桥进行静力数值分析,得出以下结论:(1)在吊杆断裂情形下拱肋结构的内力及应力仅靠近断裂区域受到较大影响;(2)吊杆断裂能明显影响主梁结构的跨中挠度,但对拱肋跨中挠度影响不明显;(3)吊杆断裂能够引起主梁弯矩及应力与相邻两根吊杆应力产生明显影响,故桥梁运营期更换吊索时应对全部吊杆增设临时吊索,并且需注意相邻两根吊杆的应力情况。     

系杆拱桥吊杆评价方法研究

吊杆是系杆拱桥的重要组成部分和传力构件,一旦发生病害将严重影响桥梁结构的安全和使用寿命.在系杆拱桥吊杆评估过程中,如何采取有效的方法对损坏的系杆拱桥进行分析和评价,保证加固方案的合理性,是关系到工程质量和结构安全的至关重要的环节.作为系杆拱桥吊杆更换的一个重要组成部分,正确测试吊杆索力是吊杆顺利更换的保证.采用基于频率法的拱桥吊杆索力测试方法测定旧吊杆的索力.对索力分布进行分析能够判断其索力是否均匀分布及各根吊杆的承载力是否满足要求.     

基于频率法对系杆拱桥吊杆索力测试的分析

根据系杆拱桥吊杆的振动特性,建立了考虑吊杆弯曲刚度影响的振动微分方程,基于弦振动理论,得出了频率法测试吊杆索力的实用计算公式.研究了单侧安装阻尼器对吊杆振动模态的影响,进而提出了消除阻尼器对索力测试精度影响的计算方法.将此方法应用于某钢管混凝土拱桥的施工监控中,对比分析了各阶段吊杆索力的测试结果与千斤顶标定测量值,结果表明:上述分析方法能够满足实际工程的需要,可广泛应用于频率法测估各种系杆拱结构的吊杆索力.     

确定系杆拱桥吊杆索力张拉值的方法

提出了一种系杆拱桥吊杆索力张拉值的计算方法,使吊杆经一次张拉后索力就可达到目标值．分析时分两步计算：根据终张拉前需上调的线形来确定张拉的目标值;然后采用有限元法对整个吊杆终张拉过程进行模拟,根据给定的张拉顺序和索力目标值经过多次迭代反算其张拉值．按照该张拉值和张拉顺序一次性张拉完成后,全桥各吊杆索力实测值与目标值相吻合,线形也与设计值接近．该方法和思路也可以应用于其他拱桥和斜拉桥．     

中承式系杆拱桥吊杆更换施工监测

某中承式钢管混凝土系杆拱桥,在运营过程中,中跨下游的跨中吊杆出现松弛退出工作现象,结合该桥实际状况,经综合分析,决定对问题吊杆立即予以更换.文章重点介绍了在吊杆更换过程中,吊杆索力、拱肋及桥面变形的监测情况,监测情况表明,吊杆更换之后,桥梁恢复正常运营状态.     

关于吊杆布置方式对大跨径拱桥受力特性的影响研究

研究了不同吊杆布置方式下大跨度系杆拱桥的静、动力特征,分析了竖直吊杆、倾斜吊杆和网状吊杆三种结构形式下系杆拱桥拱脚支座的反力影响线以及主拱关键截面挠度和内力影响线的分布规律,并对三种吊杆布置方式下模型拱桥的自振特性进行了探讨。研究结果表明：网状吊杆和倾斜吊杆结构形式中,拱桥结构变形较小,内力分布均匀,自振频率较高,吊杆倾斜角度加大使大跨度系杆拱桥具有较好的力学性能。     

下承式简支钢管混凝土拱桥吊杆索力优化研究

通过考虑某下承式简支钢管混凝土拱桥的施工过程,对其进行了有限元分析,得出了受力最为不利施工阶段结构的内力分布.本结构为外部静定的多次超静定结构,每一次对吊杆索力的调整都会影响到结构的内力分布以及梁体、拱肋的线性,因而利用影响矩阵法对施工过程中的索力调整进行了优化,使得成桥后结构的内力分布更能符合设计要求.     

下承式简支钢管混凝土拱桥吊杆索力优化研究

通过考虑某下承式简支钢管混凝土拱桥的施工过程,对其进行了有限元分析,得出了受力最为不利施工阶段结构的内力分布。本结构为外部静定的多次超静定结构,每一次对吊杆索力的调整都会影响到结构的内力分布以及梁体、拱肋的线性,因而利用影响矩阵法对施工过程中的索力调整进行了优化,使得成桥后结构的内力分布更能符合设计要求。     

基于改进粒子群算法的系杆拱桥成桥索力优化

为确定系杆拱桥的合理成桥索力,通过对粒子群智能优化算法的惯性权重加以改善从而实现对算法的改进优化,将优化目标结合影响矩阵原理得到调索的目标函数,使用有限元和数值分析软件将算法与目标函数结合从而实现吊杆索力的自动调整,进而使拱桥成桥状态达到受力合理、线形均匀的目的。优化结果表明：将改进后的粒子群算法应用于系杆拱桥的索力求解中,能够达到收敛速度快、索力合理、并使误差落在允许范围内的效果,为实际施工控制中索力计算提供了一种高效的求解方案。     

国内最大跨径钢管混凝土提篮拱桥的总体设计

某主跨360 m的钢管混凝土提篮拱桥为目前国内最大跨径的钢管混凝土提篮拱桥,介绍了其主拱肋、横撑、肋间横梁、吊杆及桥面系等主要结构设计要点,对主拱、主拱腹杆、横撑、吊杆及桥面钢格子梁进行了承载能力极限状态、正常使用极限状态和短暂状态的验算,对主桥进行稳定分析和动力计算。结果表明:结构设计满足规范要求,为我国大跨径钢管混凝土提篮拱桥的设计提供依据。     

“花瓣式”异形斜拉桥结构受力影响因素敏感性研究

为了减小"花瓣式"异形斜拉桥结构成桥状态结构受力和变形受施工误差的影响程度,以西安市富裕路沣河大桥为项目依托,通过分析容重、拉索弹模、拉索初张力、体系温度等影响因素变化对结构受力的敏感性程度,从而保证斜拉桥合理成桥状态与目标状态的精度要求。计算结果表明:体系温度、拉索力和结构容重对"花瓣式"异形斜拉桥成桥状态主梁挠度、主塔变形、拉索索力、拱脚及钢主梁截面应力影响较大,为敏感因素;拉索弹模对上述指标的影响程度较小,为非敏感因素;沣河大桥实际工程应用表明研究成果能够有效减小施工过程误差对成桥状态的影响程度,可为其他"花瓣式"异形斜拉桥在设计、施工中的结构敏感性研究提供有益参考。     

千米级缆拱组合桥概念设计研究

采用给拱肋卸载及悬索桥不设锚碇的理念,提出一种新的桥梁结构体系——缆拱组合桥,其主要由主拱、主缆、主塔、边拱及主梁组成。通过选取适宜的垂跨比、矢跨比、拱轴线等参数来调整拱和缆分担主跨桥面荷载的比例,让缆承担更多荷载,从而拱肋得到大幅度卸载,既降低了其应力水平,又提高了稳定性,使缆拱桥的跨径可以超越拱桥。以1 008 m跨径为例,对缆拱桥进行概念设计,并通过有限元研究其结构强度、刚度、稳定性等问题。研究表明:缆拱桥不仅保留了悬索桥承载力高、拱桥刚度大的特点,同时还具有一定的美学价值。