钢管混凝土拱桥吊杆张拉力的有限元优化设计

针对钢管混凝土拱桥吊杆张拉力的优化设计问题,采用ANSYS模拟吊杆张拉的施工过程,以每根吊杆应该施加的初始张拉力为基本设计变量,利用温度应力模拟吊杆张拉力,根据一阶优化算法求出每根吊杆的张拉控制力,从而使得吊杆的预张拉力达到规定的设计值。通过对工程实例的计算表明,该方法计算简便易行,可为类似桥梁的设计施工提供参考。     

系杆拱桥吊杆张拉力的计算

系杆拱桥吊杆张拉力的确定对系杆拱桥在施工过程中和成桥阶段的受力十分重要。本文介绍了在计算系杆拱桥吊杆初始张拉力时常用的两种方法:影响矩阵法和倒拆法;对两种方法做了对比分析,并以实际工程为例,应用矩阵法和倒拆法分别求解了吊杆初始张拉力,可为同类工程提供参考。     

基于影响矩阵法异形钢管混凝土拱桥吊杆张拉施工控制

以浙江省宁波市杭州湾新区某座异形钢管混凝土拱桥为工程背景,采用以吊杆索力控制为主的影响矩阵法,通过Midas软件建立模型,并进行吊杆施工张拉力计算及吊杆索力微调。结果表明:影响矩阵法计算速度快,收敛效果较好,通过2个阶段计算,较好地消除了结构非线性以及支架边界条件复杂性等对吊杆索力误差的影响。通过与现场监控的实测数据进行比较,吊杆最终实测索力误差均能满足规范要求,可对拱桥吊杆张拉施工进行精准控制,为同类型桥梁吊杆张拉施工控制提供参考。     

系杆拱桥吊杆各种张拉索力计算方法和比较

以上海浦东大道管线桥的系杆拱桥吊杆张拉为背景,系统地研究了正装法、倒装法、影响矩阵法、无应力状态法(包括锚头拔出量转化为吊杆张拉力)在拱式结构吊杆张拉中的应用和各类方法的优缺点。最后指出锚头拔出量控制与吊杆张拉力千斤顶读数控制的有机统一,可大大简化复杂中小结构的调索工作量。     

下承式空间多索面异形拱桥的系杆张拉施工技术及监控分析

跨外秦淮河特大桥对改善南京东南部路网,推动新城建设具有重要意义。该桥采用下承式空间多索面异形系杆拱桥结构形式,交叉异形拱肋和多索面系杆外形独特,造型美观。但该结构形式复杂,施工难度大,为了保证跨外秦淮河特大桥在吊杆张拉施工全过程中的工程质量和结构安全,分析了现场采用的施工方式和施工顺序。采用Midas/Civil建立了桥梁整体有限元模型,对拆除拱肋支架,吊杆张拉,拆除水中支架的全过程进行力学分析;选取结构关键部位的变形和应力、吊杆的张拉力实施现场监测,并将各施工阶段的监测值与有限元计算值进行对比分析;总结了吊杆张拉施工全过程结构内力和变形的变化规律。结果表明:吊杆张拉各施工阶段主梁及拱肋的变形、应力和吊杆的张拉力均在设计范围值之内,满足设计要求。研究成果可为类似工程提供参考依据。     

某异型系杆拱桥吊杆张拉控制分析

刚性拱柔性系杆组成的系杆拱桥可通过张拉吊杆调整主梁成桥线形,本文以某异型拱桥主梁在恒载作用下的竖向位移为零为控制目标,利用影响矩阵法计算各吊杆同时张拉时的张拉力,计算结果符合该异型系杆拱桥的结构体系规律。考虑到实际施工中各吊杆必须分批次张拉,先期和后期张拉的吊杆会相互影响,导致不同张拉顺序各吊杆的张拉力也不同,本文利用倒装法按照四种不同的张拉方案计算各吊杆实际施工过程中需要的张拉力,以使吊杆全部张拉完成后满足设计成桥状态。最后,通过比较分析得出该异型系杆拱桥最为合理的张拉方案。     

梁拱同步施工的钢箱提篮拱桥吊杆施工张拉力的计算方法

钢箱提篮拱桥吊杆索力对整个桥梁的线形起着决定性的作用。然而,针对不同的施工工序,各施工阶段吊杆张拉力的确定是一项复杂而困难的工作。根据实际工程梁拱同步施工工序,在倒拆的基础上,运用影响矩阵法,通过迭代得到施工中的初始张拉索力。结果显示:最终状态和设计能够很好地吻合,对同类拱桥吊杆施工张拉力的确定具有借鉴作用。     

预应力网壳-拉杆拱组合结构的预应力全过程分析方法

武汉长江防洪模型试验大厅采用的预应力网壳-拉杆拱组合结构是由网壳、拱、拉索和吊杆组成的大跨空间结构体系,预应力全过程分析是结构设计关键和难点。本文从索初始变形的角度出发,针对该类结构的特点,提出了“双重交叉迭代法”确定拉索和吊杆初始变形,索初始变形“顺序分析法”模拟分批张拉施工过程以及索张拉力“顺序分析逆迭代法”解决张拉力已知时的预应力施工过程模拟问题,并将这三种方法进行不同组合,解决各种情况下的多次、分批张拉施工过程分析的问题,由此确立了一套完整的适合该类结构的预应力全过程分析方法。最后通过对武汉长江防洪模型试验大厅结构的两种张拉施工方案的分析,验证了以上方法的正确性和有效性。     

宁波琴桥吊杆张拉方案的探讨

本文分析了系杆拱桥吊杆张拉方法，并结合宁波琴桥工程实践对单承截面系杆拱桥的吊杆张拉方法进行了详细讨论，给出了琴桥吊杆的张拉方案及实际应用结果。     

基于无应力状态法的自锚式悬索桥吊杆张拉方案

由于自锚式悬索桥主梁需在主缆架设之前先连续为整体再支承于支架上,其吊杆的安装和张拉成为自锚式悬索桥施工控制的一个特点和难点。本文通过对吊杆张拉方法的研究,以及对洛阳市开拓大道跨伊河大桥吊杆张拉控制条件的分析,制定了基于无应力状态法的吊杆张拉方案。吊杆张拉采用无应力吊杆长度调整法,将复杂的非线性问题转化为了简单的吊杆无应力长度调整问题。本吊杆张拉方案不但精确实现了设计吊杆力,且施工周期短,施工投入小,施工控制容易。可为类似工程提供借鉴。     

沙河大街单肋拱桥吊杆张拉施工控制

以沙河大街单肋拱桥施工为工程背景,介绍了该桥吊杆张拉施工中的吊杆张拉方案,对拱肋位移、主梁位移、吊杆索力等施工控制过程进行了研究,并分析了施工控制结果,为同类型桥梁的建设和吊杆张拉提供了参考。     

主索鞍固结的双塔三跨自锚式悬索桥施工控制关键技术研究

以某主索鞍与索塔采用固结连接的双塔三跨自锚式混凝土悬索桥为工程背景,对施工过程仿真模拟计算及体系转换施工控制等关键技术进行研究。结果表明:通过正装模型和倒装模型反复迭代计算确立的基准正装模型,可为自锚式悬索桥施工控制提供准确指导,并获得主梁的浇筑线形和主缆、吊杆无应力长度;基于有限元计算确定的从远离塔柱侧吊杆往近塔柱侧吊杆张拉的施工顺序可以避免吊杆的二次张拉,为该桥较优的体系转换方案。通过在主塔两侧吊杆对称张拉的方法有效地控制了塔柱内力,安全顺利地实现主梁从支架受力向缆索体系受力的体系转换。本文相关方法可为类似工程的施工控制提供借鉴。     

大跨度连续梁拱吊杆张拉力优化数学模型应用

以京沪高铁系杆拱桥为例,采用吊杆张拉控制力优化计算数学模型,(90+180+90)m连续梁拱进行了吊杆张拉控制,以避免吊杆多次张拉及调整,保障结构的强度安全和稳定性,对以后该类桥梁的吊杆力张拉提供了借鉴。     

系杆拱桥吊杆张拉力的优化设计

针对系杆拱桥吊杆张拉力的优化设计问题,结合施工过程,根据一阶优化算法确定吊杆的张拉控制力,从而使得吊杆的张拉力达到规定的设计值。     

九曲江大桥吊杆张拉力的优化

以九江大桥为例,在计算中采用系梁的线形、拱肋弯矩作为控制目标来确定成桥状态时吊杆的合理张拉力,并对这两种方法的优缺点进行了分析比较,最后得出:刚性支承梁法在吊杆力的计算上有明显缺陷,建议采用刚性吊杆法的结论。     

自锚式悬索桥施工控制

本文系统地阐述了自锚式悬索桥施工控制的方法。空缆线形计算是自锚式悬索桥施工控制的关键环节,通过张拉吊杆可以使自锚式悬索桥达到理想的线形。本文结合工程实例详细介绍了自锚式悬索桥空缆线形计算的方法以及吊杆张拉施工过程的控制,并得出了一些有意义的结论,对其他类似工程具有一定的指导作用。     

ANSYS结合正装迭代法在拱桥吊杆张拉计算中的应用

系杆拱桥采用先梁后拱法施工时在脱架前一般处于接触非线性状态,正装迭代法在索力张拉计算过程中能充分考虑这种非线性影响。阐述了正装迭代法的特点和计算步骤以及在ANSYS软件中的实现过程,并以系杆拱桥吊杆张拉为实例,利用ANSYS软件采用正装迭代法计算了在脱架阶段的吊杆张拉索力,结果表明该方法是完全可行的。     

连续梁拱桥吊杆索力调整及优化

通过实测及研究发现,由于吊杆张拉施工过程中吊杆相互之间的影响,当索力张拉顺序不同时,吊杆张拉完成后最终的内力也不同,若选取不当,可能会与目标值有很大的差距。论文在对前人学者的索力调整的基础上,选择影响矩阵法、倒拆分析法,并对这两种方法深入研究与综合拓展,得出索力的具体调整与优化方法。此方法可供类似工程桥梁结构的索力调整施工借鉴。     

柔性吊杆张拉力的探讨

对下承式系杆拱桥中使用柔性吊杆的张拉力进行了分析,发现各设计图纸的反映不同,没有规律性,且不符合抛物线拱轴的要求,故对如何确定吊杆张拉力进行研究。     

预应力钢束理论伸长量计算

结合工程实例,介绍了各种情况下预应力钢束理论伸长量分段计算的方法,预应力钢束张拉采用张拉力与引伸量双控,以期有效指导预应力施工。