20t 平移式无塔架缆机空载应力测试

20t 平移式无塔架缆索起重机主索长达600多 m,在其自重作用下对主、副车产生很大张力,由此,在缆机结构中产生了不可忽视的空载应力。该应力实测数据对于设备的使用或者进一步改进设计都有现实意义。试验数据表明,一般采用的计算垂度和张力关系公式和实际情况基本上是吻合的。试验结果还表明,采用特定的电阻应变测量技术测试类似的大型设备的安装、空载应力是有可能的。     

悬索桥施工中鞍座顶推的研究

对悬索桥鞍座顶推中预偏量计算控制原则、塔顶位移与塔底应力的关系、顶推量和顶推时间的确定等几个问题进行了探讨,阐明了鞍座平衡条件的合理模式及预偏量的计算方法。结合坝陵河大桥鞍座的顶推计算分析,得出超量顶推可增加顶推时间间隔,减少顶推次数,顶推后的工况是主缆抗滑移验算的不利工况等结论。     

垂度阻尼索的设计及对结构减振的试验研究

高耸结构在地震、强风或其它激励的作用下易发生大幅振动甚至倒塌,由于缺少阻尼器理想的安装位置,目前直接采用阻尼器对结构进行减振的效果并不理想。垂度阻尼索利用高耸结构与地面之间的相对位移,经过放大后驱动阻尼器进行耗能减振,是阻尼器对高耸结构减振的新尝试。为了研究垂度阻尼索对高耸结构的减振性能,首先制作了黏性阻尼系数可调节的电涡流阻尼器,并通过试验结果获得其黏性阻尼系数与磁铁数量的关系;然后采用主索、电涡流阻尼器和复位弹簧制作垂度阻尼索,并对模型结构进行了减振试验。研究结果表明:垂度阻尼索对高耸结构减振的效果随主索垂度减小而增大,随阻尼器黏性系数增大而增大,为结构提供的附加阻尼比可达30%以上,远大于现有减振措施所能提供的附加阻尼比。     

斜拉桥拉索模态耦合非线性共振响应特性

考虑拉索垂度及几何非线性的影响,导出了斜拉索的面内外耦合非线性振动方程。通过Galerkin方法,将偏微分方程化为常微分方程,用多尺度法对耦合方程求解,得出了面内外一阶模态耦合振动特性。对典型斜拉桥拉索进行了计算,结果表明:拉索可能产生1:1内共振,共振频率区间及振动幅值与索的垂度大小有关;索内阻尼对共振特性也有较大的影响;由于非线性的影响,响应幅值与初始条件有关。     

计入重力弦向分量影响的斜拉索非线性自由振动分析

为了进一步准确计算斜拉索的自振频率,考虑斜拉索的重力在弦向的分量对斜拉索非线性振动的影响,分别建立了斜拉索的垂度微分方程和非线性自由振动方程,采用幂级数法求解垂度微分方程,采用伽辽金法把偏微分方程转化为常微分方程,运用摄动法求得该方程的近似解,并制定了相应的数值计算方法,与理论解进行了比较。研究了考虑索力变化影响后拉索的振动特性,采用了更精确的函数来逼近垂度悬链线,解决了考虑重力在弦向的分量时,用抛物线来逼近垂度悬链线时的精度不足的问题。随着索的长度增加,索的总质量也越来越大,因此要考虑斜拉索的重力弦向的分量对斜拉索的振动的影响。     

悬索桥主缆初始位形的悬链线方程精细迭代分析法

悬索桥非线性有限元法采用悬链线单元精度高,推导了基于自重约束方程,求解两种设计条件下主缆初始位形的悬链线精细迭代法公式,该方法能够计算主缆变形后自重荷载集度的变化。根据索鞍的受力特点,推导了不平衡索力与索鞍预偏量之间增量函数形式的显式刚度方程,导出了索鞍弧顶主缆曲线的无应力索长的精确计算公式。算例结果表明,方法精度高,计算稳定且收敛快。     

考虑弯曲刚度的拉索面内固有振动的理论计算公式

为得到同时考虑弯曲刚度和垂度影响的拉索面内模态的理论公式,首先推导出在整体割线坐标系下考虑弯曲刚度和垂度效应斜索的运动方程式,然后基于扁平索假定和Irvine的拉索初始形状方程推导了扁平斜索的固有频率和振型的理论计算公式。通过与有限差分法得到的精确解的对比表明,考虑弯曲刚度的拉索面内固有振动的理论计算公式能较准确地计算出水平索和斜索的面内固有振动频率和振型。     

影响风机塔顶法兰设计的因素

对影响大型风机塔顶法兰设计的因素进行了分析。模拟结果显示,塔顶法兰的设计受其他零部件尺寸的影响也比较大,不容忽视。对塔顶法兰进行设计时必须考虑到这一点,为以后塔顶法兰的设计提供了有利的依据。     

多元线性模型回归系数的主成分估计

本文对多元线性模型回归系数提出了主成分估计，并证明了主成分估计优于最小二乘估计。进一步，对最小二乘估计的任一线性变换，给出了均方误差的一个无偏估计，并应用极小化均方误差的无偏估计的方法，给出了确定偏参数的公式。     

粗氩塔压力对精馏的影响

分析了150m3/h空分设备XKAr-3-1型制氩装置冷凝蒸发器的冷凝温度与塔顶压力、蒸发温度与管间压力的关系,冷凝蒸发器的温差的影响因素,从而得出了提高塔顶压力,降低管间压力有利于回流液产生、塔内阻力上升,保证粗氩的正常精馏的结论。表2。     

考虑中间支撑的拉索等效索长计算方法

频率法测索力广泛应用于索结构的施工控制、状态评估和健康监测,减振器和阻尼器等中间支撑的存在会影响拉索的振动频率,从而降低频率法计算索力的精度。为寻求考虑中间支撑影响的索力计算方法,基于拉索振动微分方程和能量原理,构造了拉索等效索长的计算公式,通过该方法,目前提出的各种基于固结边界的索力实用公式均能适用。与有限元方法分析结果进行了比较,表明该方法具有良好的计算精度和适用范围。同时,由于拉索的等效索长计算公式简单,因而便于实际工程应用。     

非一致激励对三塔自锚式悬索桥地震响应的影响

作为一种新型的桥梁结构形式,三塔自锚式悬索桥的静动力性能较传统双塔自锚式悬索桥更为复杂。由于其跨越能力较大,抗震分析中地震动空间效应通常不能忽略。以某三塔自锚式悬索桥为工程背景,根据实际场地条件拟合得到空间多点地震动时程,基于时程分析法研究了波传播效应、局部场地效应、失相干效应等地震动空间效应对三塔自锚式悬索桥地震响应的影响规律。研究结果表明:非一致激励会使得主塔内力增大、主塔索鞍抗滑安全系数下降、主塔纵向加速度和变形增大、主梁内力增大。因此,对于三塔自锚式悬索桥地震响应分析时应考虑多点非一致激励的影响。进一步研究表明,非一致激励对于各构件响应的影响程度不尽相同;即使对于同一构件,不同地震动空间效应的影响规律也相差较大。综上所述,非一致激励的影响规律十分复杂,需要后续更深入地探讨非一致激励对多塔悬索桥地震响应的影响机理。     

大跨混凝土斜拉桥施工过程中结构的断索动力响应

为研究大跨混凝土斜拉桥施工过程中结构的断索动力响应,以湖南赤石特大桥火灾后九根拉索断裂的事故为背景,采用有限元软件建立了赤石特大桥的非线性动力实体有限元分析模型,通过对比灾后检测得到的索力、主梁和索塔位移及裂缝开展情况与有限元模型中相应的计算结果,证明了模型的有效性。基于已验证的有限元模型,对斜拉桥结构在多根拉索断裂过程中的动力响应进行了分析。结果表明:(1)拉索静态断裂只会对断索区域附近的截面内力和索力造成影响,而拉索骤断引起的冲击作用则会导致全桥结构都产生较大内力变化;(2)单侧索面部分拉索断裂导致主梁顶板及腹板受到扭矩和双向弯矩的共同作用而产生大量裂缝,裂缝在第五根拉索断裂后出现;(3)主梁扭矩、竖向弯矩和横向弯矩最不利截面在断索过程中的动力放大系数分别在1.09~1.55、1.21~2.05及1.21~1.76,最大主压应力动力放大系数在1.02~1.58;(4)预应力筋及拉索最大拉应力的动力放大系数分别在1~1.9及1.05~1.4;(5)索塔塔顶位移动力放大系数在1.23~1.65。     

重载列车引起的大跨度斜拉桥拉索振动研究

采用子结构法研究了重载列车引起的大跨度铁路斜拉桥拉索非线性振动问题。首先基于线性桥梁空间有限元模型,采用车-桥耦合动力学理论计算得到斜拉索锚固点动力响应;然后将该动力响应作为斜拉索端部激励,采用自编的基于CR列式法(Co-rotational Formulation)的拉索非线性动力有限元程序,计算斜拉索非线性动力响应。以荆岳铁路洞庭湖三塔斜拉桥为例,开展了车致斜拉桥拉索振动分析,结果表明:在设计时速范围内,重载列车作用下,斜拉桥索端激励与拉索固有频率两者不存在明显的匹配关系,车致拉索振动响应为一个准静态过程;通过进一步对比不同计算方案,即车-桥耦合振动、移动轴重瞬态分析与移动轴重影响线加载对拉索响应的影响,发现对于大跨度铁路斜拉桥而言,由于车-桥耦合振动效应不显著,采用移动轴重影响线加载方法得到的拉索应力结果具有足够精度。     

单层索网体系非线性自振特性研究

刚性结构通常采用“Rayleigh法”的线性化方法近似计算结构的基频，但是单层索网体系属于非线性预应力体系，其自振频率会随着振幅发生变化。通过分析结果表明，当节点质量较大时，用假定惯性荷载的方法计算的误差较大；“Rayleigh法”计算索网频率是基于微幅振动的假定，不能反映其振幅较大时的自振特性。本文采用连续化理论，推导了单层索网体系第一、二阶非线性自振频率近似公式，并将计算结果和瞬态分析结果进行对比，两者吻合较好。非线性自振特性的研究对于单层索网体系在风荷载作用下的响应分析具有十分重要的意义。     

大跨度拱桥拱肋线形调整中的扣索索力优化

将最优化计算理论引入到大跨度拱桥拱肋的线形调整中,采用有限元计算同优化分析相结合的方法来对扣索索力调整量进行逆向求解,解决了线形调整中的索力精确计算问题;索力的优化计算是以拱肋各标高控制点的高程偏差平方和最小为优化目标,拱肋的内力及各个控制点的变位为状态变量,采用一阶分析法对设计变量——索力调整量进行迭代优化;基于 ANSYS 软件的优化分析功能,将该方法应用到一座钢管混凝土拱桥拱肋合拢前的线形调整中,取得了很好的应用效果。     

悬索桥主缆线形解析方程解及应用

假设悬索桥主缆自重沿弧长均匀分布,加劲梁、桥面等其余恒载沿水平均匀分布,按考虑和不考虑主缆弹性伸长对主缆线比重影响的计算模型,根据主缆微元的力学平衡关系,通过引入一个参数u(shu=dy/dx),分别导出了悬索桥主缆成桥线形的解析参数方程。由边界条件,将定解问题转化为一组非线性方程组,以抛物线理论值为求解初始值,采用拟牛顿法求解中跨端点未知参数和主缆张力的水平分量。然后通过改变参数u来确定主缆线形坐标。最后由积分法导出了主缆索有应力和无应力长的计算公式。算例结果表明两种计算模型收敛速度较快,计算精度较高,都可以用于悬索桥设计与施工计算。     

向家坝水电站A型塔架式缆机安装技术

向家坝缆机为国内跨度最大的A型塔架式缆机,A型塔架自升时安全风险较大,主索过江难度大,具有一定的安装技术要求。本文主要介绍了缆机安装的各个程序和步骤,重点介绍了A型塔架的安装、顶升、自升和绳索系统的安装调试,供各位同仁参考借鉴。     

自立式双回路铁塔送电线路导线断裂后的结构动响应分析

为了研究机械性故障对自立式双回路铁塔输电线路结构的受力影响,建立了500kV架空输电线路耐张段的耦合体系模型,采用瞬态动力分析方法计算了高压交流输电线路耐张段一基塔在发生上横档一组导线突然断裂破坏后,邻近破坏处的导线、绝缘子、塔构件的瞬态动响应变化规律。分析结果表明,上横担一组导线断裂失效对邻近端导线张力峰值没有明显影响,对邻近端的绝缘子及铁塔横担构件的受力有较大的影响。研究成果可为输电线路结构设计提供理论依据。     

考虑刚度及边界条件的索力精确求解

目前索力的测试大多不考虑结构刚度的影响，这导致测试的结果偏大。本文中不仅考虑了索的刚度，而且将索的边界条件假定为简支以及简支和固支耦合两种情况，得到不同假设下的理论公式，分析了不同方法下索力的区别，并利用实厕的数据进行分析，给出了未考虑刚度情况下和仅考虑为简支时的误差，证明在索力测试中，特别是短索的测试中刚度以及边界条件考虑的必要性。