系杆拱桥的吊杆索力测试研究

分析了系杆拱桥吊索的受力情况。不同长度吊索的索力计算方法,应根据具体情况考虑边界条件。通过对某系杆拱桥索力测试与分析,并对该桥的吊杆索力其他测试结果进行比较,验证了计算方法的正确性。     

基于最小方差法的抗弯刚度与频率阶次对索力的影响分析

针对基于弦振动理论建立的铰支边界条件下拉索索力计算公式在实际工程应用中存在的问题,提出了基于最小方差的索力计算方法。通过估算确定目的变化范围,根据实测的拉索频率值,利用索力计算公式算得对应的索力值和索力平均值。用方差仃。来描述索力值之间差异程度,当方差仃。最小时,对应的E／值为最真实的抗弯刚度,而索力平均值即为所求索力。设计了室内拉索试验模型,讨论了抗弯刚度与频率选取阶数对索力的影响,并进行了42种工况的试验,通过计算索力与加载索力的分析比较,验证了本文提出的最小方差法求索力的实用可靠性。     

梁端垫块局压应力分布及有效支承长度测定

针对规范中未给出梁刚性垫块上的有效支承长度计算方法。通过试验方法测定了梁端刚性垫块上、下表面局应力分布,从而给出了有效支承长度计算公式。又通过有限元分析,得出了梁端垫块上的有效支承工度计算值与试验值的对比,并验算常用进深的有铲支承长度,分析得出其简化计算     

基于影响矩阵法的系杆拱桥索力调整分析

基于影响矩阵法,对系杆拱桥索力调整问题进行了研究。基于归一化方法,借助有限元软件MIDAS/ CIVIL,提出一种实用的吊杆张拉影响矩阵求解方法,并对索力调整中千斤顶张拉力进行了公式推导。以某钢管混凝土系杆拱桥为算例,拟定三种索力调整次序,通过比较分析得出次序一较优。采用次序一进行索力调整,对调索过程中索力变化规律进行分析。分析表明：吊杆张拉对相邻索力存在明显的卸载效应;索力调整时需对吊杆进行超张拉;索力调整次序需考虑到实际千斤顶吨位;可利用卸载效应对超出千斤顶吨位的吊杆索力进行调整。     

斜拉桥恒载索力长期变化趋势分析与评估

为获取恒载索力,以在役斜拉桥封闭交通时的索力监测数据为研究对象,通过温度与索力的相关性分析,得到索力与温度呈线性关系的结论,并通过有限元模型计算结果进行验证;通过有限元模型对不同斜拉索索力的温度敏感性进行分析,得出温度对塔两侧较短索、边跨辅助墩附近较长索以及中跨长索索力影响较大的结论;利用斜率关联度和变权综合原理,根据成桥后9年内的数次封桥监测数据,对索力状态进行评估.结果表明,提出的索力评估模型能有效反映索力的均匀变化和非均匀变化趋势.     

单层厂房框架阶形柱计算长度系数

本文利用有侧移的轴心受压柱两端抗弯约束常数之间的关系式求解了单层厂房阶形柱的计算长度系数,并给出了单阶柱和双阶柱下段计算长度系数的实用计算公式。     

电磁场近场探测模型与测试系统

分析了电磁场近场探测的测试原理,得到了磁场探头测量电压信号的计算公式,以及以电路模型为基础的近场强度计算的随机模型.介绍了实用的测试系统构成,可以应用于实际的电磁兼容测试和失效诊断分析.     

斜拉桥索力测试分析

基于频谱法原理对斜拉索进行索力测试,针对斜拉索索力测试中的拉索抗弯刚度、边界条件、垂度影响、温度影响进行了定性和定量分析并给出了实测中采用的对应措施,最后结合涪陵乌江二桥索力测试中提出了测试拉索索力的方法,实际证明该方法是有效的.     

拉索索力增量校验系数检定方法研究

拉索结构在铁路桥梁中运用越来越广泛,现有铁路桥梁检定规范中无拉索结构的检定要求。现有桥梁规范或理论研究的检定方法大多基于索力或频率校验系数,鲜有文献或规范对拉索的索力增量校验系数进行可行性研究或规定。此外,在计算校验系数时,拉索索长应如何合理选取、索力理论计算采用的有限元计算模型如何确定,仍有待于进一步研究确定。基于此,作者建议了索力增量校验系数的检定方法,并通过案例分析比较确定了拉索索长的合理计算方式和索力理论计算模型。首先基于弦张理论和能量法分别推导了不同边界条件下拉索索力精确计算公式,并考虑振动频率比建立了外载作用下拉索索力理论简化模型,在简化模型基础上推导了索力增量校验系数。试验表明:索力精确求解方法计算结果分别与有限元计算结果和简化求解方法求解结果吻合较好;通过索力、索力差和频率比较发现,实测频率转换为实测索力过程中应选择合理的拉索索长。理论索力可按全桥有限元模型确定,拉索理论振动频率可按与全桥有限元模型索力等效的局部模型确定。与振动频率校验系数、索力偏差率以及索力校验系数相比,索力增量校验系数反映出的各吊杆变化幅度显著,能评定拉索结构技术状况,可作为拉索结构检定标准,适用于评价考虑抗弯刚度的影响参数μ80的中长吊杆。     

湿空气掠过竖直壁面的凝结换热研究

为讨论湿空气凝结速率各种计算公式和忽略凝结液膜对换热的影响,通过对湿空气的凝结特点分析,采用数值计算方法研究了湿空气掠过竖直冷壁面时的热鼍和质量传递规律.探讨了温度、速度和浓度对气液相界面法向速度和湿空气凝结质量传递速率的影响,得出了湿空气凝结计算公式的实用条件.发现冷壁面温度是影响对流传质的决定性因素,当壁面温度大于...     

Analysis of precision and error of cable force identification of cable-stayed bridge

In this paper,in order to improve the precision of cable force identification of a practical cable-stayed bridge and consider some precision problems of vibration method in surveying the cable force in the engineering application,firstly,three calculation methods for the cable force measurement are analyzed and contrasted;secondly,using the method of finite element numerical simulation and the theory of the error analysis,the effect of both bending rigidity and constraint conditions on simple formula of vibration method is investigated;and the dependence of the precision of cable frequency identification on spectrum resolution,sampling time,and the number of sampling points is studied;Finally,fundamental frequency method,frequency difference method,and peak value method are applied to the cable force calculation of a practical project;and their computational precision and error are contrasted and analyzed.It is observed that it is essential to take into account the effect of every factor on the precision of the cable force identification and make it possible to identify the cable force more accurate by vibration method;and that it simultaneously provides an effective basis for the development of a high-precision equipment.     

索力振动法测量神经网络赋泛研究

索的受力状态关系着索体系桥梁的安全,而索力值是衡量索的力学状态的重要指标。目前,索的边界条件难以判别是影响索力识别结果准确性的重要因素。为此,利用ANSYS对拉索振动进行数值模拟,并借助已有索力计算公式对建模方式的可靠性进行验证并生成模拟数据,然后以索长、线密度、抗弯刚度、一阶频率、二阶频率、三阶频率为输入参数,以索力值为输出参数结合振动模拟数据分别建立BP神经网络和广义回归神经网络索力预测模型,并将两种神经网络索力预测模型和已有索力计算公式应用于实际工程中进行对比验证。结果表明：BP神经网络索力预测模型的神经网络结构为6-13-13-1,输入层与隐含层1、隐含层1与隐含层2、隐含层2与输出层之间的激励函数分别为tansig、tansig、purelin,训练算法为L-M优化算法trainlm,学习速率为0.1,网络迭代次数为1000,显示间隔为100,均方误差为0.001,索力预测模型的预测效果良好,但还有进一步优化的空间;广义回归神经网络索力预测模型的最佳spread值为0.00215,索力预测模型的预测效果优于BP神经网络和已有索力计算公式,且预测误差基本控制在5%以内。利用广义回归神经网络对桥梁索力进行预测,避免了索的边界条件判别错误对索力识别结果准确性的影响,提高了索力的识别精度,具有良好的工程应用价值。     

大跨独塔公轨两用混合梁斜拉桥实用调索方法

针对目前斜拉桥调索计算较难掌握的问题,提出了一种混合梁斜拉桥实用调索方法.以国内最宽的公轨两用混合梁斜拉桥佛山南海东平水道大桥为例,理想成桥状态索力采用经验试算法,施工阶段索力采用两阶段调索方法,悬臂拼装阶段索力满足梁重和施工荷载等要求,合龙后索力采用基于MATLAB语言编制的影响矩阵法调索程序进行调索.结果表明,最终成桥索力和理想成桥索力相差最大不超过1.9%.所用调索方法计算原理简单,调索速度快,调索精度高,容易掌握.     

基于几何非线性的自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥索力计算

目的研究确定自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥状态时构件的空间位置和缆索的成桥索力．方法根据无应力索长和索力的概念推导了无应力索长的索力不变原理,提出了自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥索力的计算方法．结果运用该方法对大连跨海大桥的设计方案进行了计算分析,利用该方法计算得到的成桥状态下斜拉索和吊索的索力均匀,主缆线形平顺．除主塔附近的加劲梁由于索距较大造成弯矩较其他区域偏大外,其他区域弯矩分布均匀合理,加劲梁的最大弯矩为14716kN·m．主塔弯矩较小且塔顶水平变位接近于零．结论计算结果表明利用该方法能够按照要求得到该类桥梁的合理成桥索力,并且通过非线性迭代计算得到的缆索无应力长度可以直接应用于施工阶段分析．     

悬索桥主缆成桥线形的解析计算

根据悬索桥在恒载作用下的力学特点,对悬索桥的主缆线形及无应力索长的计算方法进行了研究.采用悬链线单元建立悬索桥线形和无应力索长的计算公式,结合施工中加劲梁的架设特点,确定了成桥线形分析中的吊索力,还对计算悬索桥主缆线形的非线性方程组采用Newton-Raphson迭代格式求解并编制程序.最后通过算例验证了该方法的计算精度、有效性和稳定性,并将计算结果与其他文献的计算结果进行了分析比较.分析结果表明：该方法具有计算过程简洁和精度高的优点,其精度满足成桥几何线形的初步设计要求,适用于大跨度悬索桥的主缆线形和内力的计算与分析.     

基于状态空间法的分段变截面吊杆张拉力分析

针对分段变截面拱桥吊杆的动力特性,采用受轴向张拉力作用的Euler-Bernoulli梁理论建立分析模型,开发基于状态空间法的精确分析方法. 该方法详细考虑吊杆各部分不同的截面特性和材料参数,以及吊杆两端实际较为复杂的边界条件,给出吊杆自由振动的频率与其张拉力的关系,为基于频率法的吊杆张拉力测试方法提供理论基础. 通过某实际拱桥的吊杆张拉力测试数据以及有限元分析结果,验证所提方法. 当吊杆的索体长度大于阈值时,吊杆的有效计算长度与吊杆的实际索体长度存在着较强的线性关系,因此可将本研究方法与经典弦理论公式相结合,识别与索体长度相关的吊杆有效计算长度,可在实际工程中运用弦理论公式方便地计算吊杆张拉力.     

龙胜岩门索桥悬索计算

通过运用结构力学方法对小垂度(f/l<0.1)悬索的线形方程和初态、终态悬索内力的求解,得到小垂度悬索的线形方程和初态、终态悬索内力的一般方程.并将之运用于龙胜岩门索桥设计,该桥通行以来无任何安全问题和隐患.该方法计算简单,易于掌握,适用于山区人行索桥的设计.     

基于温度循环迭代精确施加斜拉桥初始索力

为了准确施加斜拉桥的恒载初始索力,提出了一种基于ANSYS平台控制温度索力迭代施加的方法,从而精确施加斜拉桥初始成桥索力.以设计索力作为目标值,考虑斜拉桥几何非线性因素,初始索力以初始温度的形式施加到斜拉索上,运用APDL二次开发软件编制了斜拉桥成桥索力迭代计算程序,并将该程序应用于双塔双索面钢-混凝土叠合梁斜拉桥结构分析中.结果表明,桥塔两侧斜拉索的计算索力与目标索力误差均在5%以内,该初始索力迭代方法具有方便快捷和效率高的优点.     

自锚式悬索桥体系转换实用计算分析

为设计阶段更简洁方便地计算自锚式悬索桥在其体系转换过程中各吊索的张拉力,提出一种基于主缆内力状态计算吊索力的实用计算方法,根据吊索张拉完成的程度将主缆划分为张拉完成段与自由悬挂段两部分,借鉴结构力学中位移法的求解思路,首先在主缆相应吊点处添加约束使主缆张拉完成段内力与目标状态内力一致,然后释放约束使各主缆节段自由变形达到平衡得到该工况下的主缆状态.综合考虑约束释放前后各主缆节段能量守恒以及主缆的变形协调条件,建立主缆平衡方程求解得到体系转换完成后各主缆节段内力状态.再根据自锚式悬索桥各主缆节段间的竖向不平衡分力,求得该工况下各吊索力.通过与工程实例中的试验结果对比,结果表明:此方法计算方便简洁,无需依赖于上一阶段的效应状态,且计算精度满足要求,可用于一般跨径自锚式悬索桥的体系转换分析以及结构设计分析,对结构设计、优化具有一定的指导作用.     

基于ANSYS的超大跨度斜拉桥的索力模拟

目的基于ANSYS平台建立斜拉桥的力学分析模型,实现已知索力的精确模拟,为进一步的分析计算提供依据,也为类似问题的ANSYS二次开发提供思路．方法考虑斜拉索索力之间的相互影响,根据矩阵分析的方法推导循环迭代公式,利用单元初应变或温度荷载模拟索力,并以某主跨1400m斜拉桥设计方案为算例,验证方法的可行性．结果采用常规循环迭代法,迭代30次后,索力误差仍有5％左右,而采用矩阵分析法,迭代30次后,索力模拟误差控制在1％以内,有效解决了索力模拟的收敛性问题．结论矩阵分析法是常规循环迭代法的推广,基于该方法的索力模拟方法精度较高,适用于超大跨度斜拉桥的力学建模．