考虑边界弹性约束的索力动力检测理论与试验研究

为了提高索力动力检测精度,考虑索的垂度、抗弯刚度和边界弹性约束等因素建立数学物理模型,给出索频率方程的无量纲形式,研究各因素对索力动力检测的影响。结果表明:索的垂度只影响奇数阶频率,采用偶数阶频率进行索力检测可以忽略索垂度的影响;对较短或索力较小的索,索的抗弯刚度和边界条件对索力动力检测的影响不可忽略,索的抗弯刚度越大,边界条件的影响越大。以索力动力检测理论为基础,假设不同边界条件下的索力识别公式具有相同形式,导出了考虑索的抗弯刚度和边界条件对索力动力检测影响的实用计算公式。通过试验验证了实用计算公式的精确性和实用性。     

矮塔斜拉桥索力监测误差分析

结合柳州三门江大桥施工监控,探讨了索的边界条件、垂度、抗弯刚度以及测量条件等对矮塔斜拉桥索力监测误差的影响。研究结果表明:利用振动频率法监测矮塔斜拉桥的索力是可行的,但对于短索,必须考虑抗弯刚度对索力的影响。     

空间曲梁单边悬索桥静载试验中的索力测试

悬索桥中的背索和吊索是至关重要的传力构件,对其索力的测试,关系到成桥验收和桥梁的安全运营。利用频率法测量吊索索力已广泛应用于工程实践中,其基本原理是弦振动理论。弦振动理论通常是忽略索的抗弯刚度对于索力测试的影响,这对于索长较长的斜拉桥是可行的,但上海国际旅游度假区空间曲梁单边悬索桥拉索的长度均有限,忽略其影响将带来较大的误差。工程中利用DASP专业版软件进行信号采集,应用FFT理论计算求得拉索的基频,考虑通过2种方法换算求得拉索的索力,通过与理论值的对比,发现这2种考虑抗弯刚度的索力换算方法都是可行的。     

考虑抗弯刚度影响的斜拉索垂度敏感性分析

研究了考虑抗弯刚度影响的斜拉索垂度曲线。首先根据索的平衡微分方程,求解出了反映抗弯刚度影响的索垂度曲线,然后利用跨中垂度大小进行分析,提出了垂度敏感系数p概念。研究表明:从工程角度看,当p<0.1时无须考虑索的抗弯刚度对垂度产生影响;同时发现,跨度对索垂度的影响要比张力对之影响要大得多。     

振动法检测斜拉桥索力

介绍了振动法检测斜拉桥索力的原理及方法,并分析了影响索力测定精度的主要因素:拉索两端边界条件、拉索抗弯刚度、拉索垂度.针对环境随机激励下斜拉索的低阶自振频率不易识别的问题,对瞬态激励的检测试验方案和检测技术作了探讨.     

斜拉索测试分析

介绍了斜拉索索力测试的方法,阐述了用频率法测量索力的原理,分析了频率法测量索力的影响因素,指出应重点关注拉索的垂度、抗弯刚度、减震器、测量条件和温度对索力的影响,同时注意索力之间的相互影响对桥梁索力分布的影响。     

基于振动特性的超长拉索索力测定研究

在超大跨度斜拉桥的施工过程和正常运营阶段,准确测试识别超长拉索的索力是一个重要课题.对苏通大桥部分超长拉索进行了现场振动测试,并分别采用试验方法和有限元分析研究其振动特性.根据拉索实测振动特性采用四种常用的理论方法识别超长拉索的索力,并对这四种方法的分析结果进行比较,讨论垂度效应及抗弯刚度等因素对超长拉索索力识别结果的影响.     

考虑抗弯刚度影响的弹性支承索力动力检测理论与试验研究

为了提高索力动力检测精度,考虑索的抗弯刚度和支承弹性等因素建立分析模型,推导出索力和弹性支承刚度动力识别公式。当弹性支承刚度趋于无穷时,该公式收敛于不考虑支承弹性变形的索力动力识别公式。设计三个试验验证考虑抗弯刚度影响的弹性支承索拉力动力检测方法的有效性,试验结果表明:弹性支承刚度较小时,不考虑支承弹性变形对动力检测影响的索力检测结果误差很大;考虑支承弹性变形影响的动力检测公式具有较高的精度。     

粘弹性阻尼器对斜拉桥拉索的振动控制研究

考虑索的抗弯刚度及垂度的影响 ,推导了索的空间自由振动微分方程 ,结合分离变量及中心差分法将偏微分方程在空间内离散 ,用状态空间法求解复模态特征方程 ,从而求出系统的最大模态阻尼比 ,并求出最优阻尼器系数。对不同索参数及不同阻尼器参数的典型斜拉索 ,计算了索的面内外模态阻尼特性。研究结果表明 :索的垂度对面内一阶模态阻尼比有较大的影响 ,对其它模态阻尼比则影响很小 ,也不影响最优阻尼器系数的大小 ;而抗弯刚度则对模态最大阻尼比及最优阻尼器系数均有影响。为斜拉桥拉索的阻尼器设计 ,提供了重要参考依据     

索力测试频率法的研究

由拉索的运动方程出发，经推导得到索力与自振频率之间的精确对应关系，探讨了拉索的抗弯刚度、附加质量、垂度、斜度以及边界条件对索力测试结果的影响，研究所得的结论对频率法测试索力具有指导意义。     

考虑主缆弯曲刚度后对悬索桥的影响

通过完全无弯曲刚度的链条“主缆”模型与有一定弯曲刚度的铁丝“主缆”模型的对比试验,及针对试验情况所进行的有限元分析,初步研究了考虑悬索桥主缆弯曲刚度后的影响情况。试验结果以及数值模拟计算结果均表明,随着悬索桥跨度的增加,主缆垂跨比的减小,主缆实际存在的弯曲刚度对垂度的影响较大,如果再考虑索夹局部加强作用等的因素,则对一些悬索桥的受力和变形可能产生不利的影响,因此应该考虑主缆实际存在的弯曲刚度。     

一种基于静力检测手段的在役预应力拉索索力识别方法

基于静态测试手段及拉索的应力刚化效应和静力平衡原理,提出一种索力识别方法。因索力的获得只与施力点位移和施力大小有关,避免了常用索力测定方法测量精度受拉索边界条件及材料参数取值影响较大的缺点．为柔性拉索的索力识别提供了一种新的思路。     

中小跨径悬索桥主缆线形简化计算方法研究

悬索桥主缆线形的计算在悬索桥设计与施工控制中具有十分重要的意义,针对精确的计算理论在有限元迭代计算中难以收敛和耗费大量计算时间的缺点,考虑到中小跨径悬索桥的小垂度主缆的特点,给出不同重力刚度下索单元与梁单元相互转化的理论依据,从理论上保证了在主缆线形计算中采用梁单元模拟主缆的可行性;介绍了梁单元几何非线性计算的基本原理与基本方法,并通过固镇县浍河二桥主缆线形计算验证了方法的可靠性。实际计算结果表明,对于中小跨径悬索桥主缆线形所采用的这种简化计算方法,具有计算速度快、算法稳定、易于收敛的优点。     

独柱塔空间缆索自锚式悬索桥动力特性分析

为研究独柱塔空间缆索自锚式悬索桥的动力特性,以南京江心洲大桥为工程背景,运用有限元软件Midas/civil 2015,分别建立了成桥状态的墩底固结模型和桩-土相互作用模型,对比分析了桩-土相互作用对结构动力特性的影响,并分析了恒载集度、加劲梁刚度、桥塔刚度、主缆刚度以及吊杆刚度对该类桥梁动力特性的影响规律。分析结果表明,考虑桩-土相互作用时,结构自振周期延长了1.4s,并且振型发生了变化;恒载集度主要影响结构竖弯振型;加劲梁竖向刚度对结构竖弯振型影响较大;加劲梁扭转刚度对结构各主要振型影响均不明显;桥塔纵向刚度主要影响结构纵飘振型;桥塔横向刚度对桥塔横弯振型影响较大;主缆抗拉刚度主要影响加劲梁竖弯振型;吊杆抗拉刚度的提高对结构整体刚度的贡献可以忽略。     

新型钢绞线拉索几何抗弯刚度试验研究

采用频率法对36根高钒索和不锈钢索进行了几何抗弯刚度试验,测得在3种预应力工况下3种直径高钒索和不锈钢索的各阶自振固有频率,然后提出基于Bernoulli-Euler理论的几何抗弯刚度迭代求解方法,识别计算出2种拉索的几何抗弯刚度.结果表明:随着拉索直径的增大,拉索几何抗弯刚度与全截面抗弯刚度的比值α逐渐降低,并拟合得到了α与拉索直径的函数关系.     

改进力密度法在悬索结构找形中的应用

结合工程需要对普通力密度法进行了改进,给出了在给定控制条件下悬索结构的力密度找形迭代公式和迭代策略,形式简单明了。通过对若干典型工程算例的找形计算表明,改进的算法具有收敛精度高,计算能力强,适用范围广等优点,是一种很好的悬索结构成形算法。     

斜拉桥拉索磁流变阻尼器减振技术的参数优化研究

针对应用磁流变阻尼器控制斜拉桥拉索振动中参数优化这一关键问题,通过试验研究,建立了目前常用的RD-1005型磁流变阻尼器非线性双黏性模型,得到了基于输入电压、激振频率、振动幅值等参数的磁流变阻尼器等效黏性阻尼系数计算公式;然后提出了考虑拉索垂度、弯曲刚度和倾角等因素影响的黏性阻尼器拉索减振设计方法,修正了Pacheco的设计曲线;最后提出了磁流变阻尼器拉索减振的优化设计方法,并通过实桥试验得到验证。