连续长索非线性静动力分析的样条单元

本文建立了三维长索局部和整体坐标间的映射关系,采用三阶Ｂ样条基构建索的等参元模型,导出了假定初应力技术以克服索初平衡状态寻找中可能遇到的困难。采用本文方法可以求解松索、紧索及索系统的非线性静动力问题。     

高速铁路大跨钢桁梁斜拉桥梁端锚固结构疲劳性能研究

南京至安庆高速铁路线上主跨580m的安庆长江大桥的梁端锚固结构采用一种新的双拉板栓焊式锚箱结构。论文对铁路钢桁梁斜拉桥几种典型梁端锚固结构的结构特点及传力机理进行比较分析。为评估高速行车条件下双拉板栓焊式梁端锚固结构的抗疲劳性能,对其进行疲劳试验研究。选取斜拉索活载索力幅值最大的梁端锚固结构为研究对象,利用ANSYS建立锚固结构有限元模型,分析得到主要焊缝应力分布。根据列车的运营情况,考虑4线列车通过桥梁时的相遇概论,运用Miner疲劳损伤累积原则,得到梁端锚固结构的疲劳内力幅。采用1:2缩尺模型,完成梁端锚固结构模型疲劳试验。疲劳试验结果表明,安庆长江大桥所采用的双拉板栓焊式锚箱结构在其设计寿命期内不会发生疲劳开裂,疲劳性能满足设计要求。     

特大跨径悬索桥主缆PPWS施工 牵引力近似计算方法

特大跨径悬索桥主缆PPWS施工,索股数量多、牵引距离长,广泛采用可以连续过塔的门架拽拉式牵引系统进行索股架设。牵引力的准确计算对牵引设备选型、确保工程顺利实施具有现实意义。在早期悬索桥建设中,牵引设备能力需求和选型主要依靠经验选取,探索了PPWS施工门架拽拉式牵引系统牵引力计算方法,与工程现场实测比较,计算结果可靠,可以用于工程施工计算。     

拉索-双弹簧系统的自由振动特性分析

辅助索减振措施是常见的拉索减振方法之一,但拉索-辅助索的减振机理尚不清楚,优化设计方法尚未建立。该文将辅助索对拉索的刚度贡献简化为弹簧对拉索的支撑作用,进行了附加两根弹簧的拉索自由振动特性分析。由位移的连续条件和力的平衡条件建立了拉索-双弹簧系统的频率方程;由一阶泰勒展开得到了当弹簧安装位置靠近拉索锚固端时频率方程的近似解。以弹簧刚度为零时对应的拉索自由振动频率和弹簧刚度趋向于极限时拉索振动频率极限值为基础,讨论分析了不同安装位置和不同弹簧刚度下拉索低阶振动模态的特点,得到了其振动模态分布随弹簧安装位置和刚度变化的内在规律;研究结果可供辅助索减振优化设计参考。     

索支撑系统的动力学分析与跟踪控制

索牵引并联机器人中的柔索在做大范围运动的同时会伴随有低频振动.建立了此类柔索的动力学方程,得出柔索张力与索长之间的关系,在此基础上建立了索牵引并联机器人系统的较精确动力学模型.然后采用反馈线性化方法设计了轨迹跟踪的PID控制器,同时引入虚拟采样技术来弥补测量设备采样率较低的缺点.数值算例证明了所提方法的有效性.     

基于等效模型的索牵引并联机器人的刚度分析

现有索牵引并联机器人研究中,由于柔索长度较短大多将其处理成仅能受拉的直线索单元,没有考虑柔索垂度的影响,刚度分析过程与刚性支腿并联机器人相同.为考虑垂度影响,该文采用悬链线方程建立了大跨度柔索的静力学模型,推导出柔索的刚度矩阵.然后提出了一种刚度等效模型,将柔索等效为三根两两相互垂直的弹簧.于是便可将索牵引并联机器人等...     

超高空承载索设备吊运技术（上）

东方明珠上海广播电视塔高度４６０ｍ，属世界第三，亚洲之首。为吊运重量５ｔ的热泵机组至标高２８８ｍ的上球顶层楼面，采用了承载索吊运技术。超高空承载索的整体结构由承载索、牵引小车、承载索弛度调控系统、小车提升牵引系统和小车返回牵引系统五部分组成。工程实践证明，超高空承载索设备吊运技术在特殊工程中的应用是成功的。     

苏通大桥钢箱梁吊装专用设备研究与应用

苏通大桥为主跨1 088 m的钢箱梁斜拉桥,钢箱梁分为5部分:辅助跨、边跨及索塔区大块梁段,悬拼标准梁段,边、中跨合龙梁段.大块梁段在工厂组拼,用大型浮吊安装.由于通航净空高,传统桁架结构吊具难以满足国内现有浮吊吊高与吊重要求,所以提出苏通大桥超大、超重钢箱梁节段轻型吊索具结构,并介绍了吊索具设计与使用要点.标准梁段采用桥面吊机悬臂安装.由于主粱节段宽且重,加上桥区恶劣的气象和水文条件,以及斜拉索长索梁端牵引需要,对桥面吊机结构和性能提出了较高要求.介绍了苏通大桥集梁段吊装和拉索安装功能为一体的桥面吊机设计与使用要点.     

多跨连续长索的横振固有频率

采用LAPLACE变换求得了多跨连续长索固有横振振型的解析解,利用此振型解析解即可以方便地取得其固有横振的频率方程,并通过实例计算说明了该方法的应用。     

索牵引并联机器人中变长度柔索的动力学分析

现有索牵引并联机器人研究中大多将柔索处理成简单的索杆单元,没有充分考虑柔索的动力学特性对末端执行器定位精度的影响。为此,本文提出了一种柔索长度慢速变化时的索牵引并联机器人动力学模型。文中首先推导了描述变长度柔索动力学特性的偏微分方程,空间离散化后采用有限差分法将其转换成普通微分方程。然后,根据末端执行器与柔索之间的动力耦合关系,得出索牵引并联机器人的动力学模型,模型中同时包含有柔索和末端执行器的自由度。最后,给出两个算例来验证本文模型的有效性,同时说明工作空间巨大时考虑柔索动态特性的必要性。     

Technology for long cable erection of a thousand meter scale cable stayed bridge

In the background of the constrction of Su-tong Yangtze River bridge, the cable construction method and techniques of a thousand-meter scale cable-stayed bridge are introduced. Some key construction techniques, such as outspreading cable on deck, installing cable at pylon, pulling and fixing cable at the attachment with decks and cable PE protection, are discussed.     

特大跨度斜拉桥施工几何控制原理的数值验证

以苏通长江大桥为研究对象,通过数值仿真分析验证了几何控制原理的正确性。通过对施工过程中临时荷载和环境温度对于结构线形影响的系统分析和研究结果表明,在考虑施工全过程几何非线性影响的条件下,临时荷载及环境温度等因素仅影响施工过程中的结构状态,基本不影响成桥的结构线形和内力状态,几何控制原理适用于超大斜拉桥施工控制,采用几何控制原理能够获得良好的施工控制结果。     

斜拉桥的拉索纵桥向风荷载计算方法研究

介绍了苏通大桥在设计过程中专门对斜拉索进行的测力试验情况,并与国外相关研究成果进行了对比,提出了斜拉索纵桥向风荷载阻力系数计算公式.该研究填补了我国桥梁抗风设计规范的空白,已被纳入<公路桥梁抗风设计规范>(JTG/T D60-01-2004),具有很高的实际指导意义.     

国产桥梁斜拉索用1 770 MPa镀锌钢丝制造技术的研究

重点介绍了宝钢集团公司在苏通大桥斜拉索用高强度镀锌钢丝的研制实践中,通过制造技术研究和技术创新,形成了"双张紧+限径模"工艺、"主导工艺+微调"整体优化、"三度控制"热镀锌操作等三大关键技术,生产制造出了高强度、低松弛、具有良好扭转性能的国产桥梁斜拉索用高强度(1 770 MPa级)镀锌钢丝.     

Construction techniques of super length main cable of Taizhou Bridge

Taizhou Bridge is a highway three-pylon two-span bridge with span arrangement of 1 080 m + 1 080 m and the length of the main cable is more than 3 100 m. It is the longest cable in China. As the erection of the main cable needs to cross over three towers and the cables undulate acutely, general problems like the twist, spread and swell of strands and shedding of the zinc coating are prone to arise, which make it difficult to guarantee the quantity of cable traction construction. In this paper, the hauling, shaping and saddling of strands and sag adjusting are illustrated in detail and how to execute the refined construction control to guarantee the erection quality is also covered.     

基于小波多尺度的索塔锚固区变形特征提取

苏通大桥索塔锚固区高频度的监测数据显示,在造成数据失真的各种噪声中,温度对类似索塔的高耸构筑物的影响尤其明显,会使其产生“背日葵”现象,为了查清温度导致的索塔变形情况,准确评估索塔的安全性,结合实时的气象资料和工况,分时段的采用小波多尺度去噪方法逐层分离出温度产生的索塔偏离度,提取出因实际工况产生的索塔锚固区变形特征。为锚固区传力机理以及施工控制提供了可靠的计算分析依据,对高耸构筑物受力分析具有很好的工程应用前景。     

Study in the design and manufacture process ofthe elastic cable anchor box in steel box girder of Taizhou Bridge

Taizhou Yangtze River Highway Bridge is a large span suspension bridge with three pylons. The elastic cables are installed to connect the steel tower and the steel box girder. The constraints can increase the safety coefficient of the middle saddle, and improve the stress conditions of the middle pylon and decrease the deflection in the middle of the main girder, as well as the longitudinal displacement of the main girder caused by live loads. The anchorage boxes of the elastic cable are installed in the wind fairing outside the vertical web plate of the box girder. Two anchor boxes form a pair and are arranged parallelly. Eight anchor boxes are installed in the bridge. In this paper, the design scheme and the technical difficulties in manufacturing are briefly discussed with the precision control techniques.     

苏通大桥5800t钢吊箱整体沉放技术

苏通大桥是我国在长江河口地区建设的世界首座跨径超千米的斜拉桥,主塔基础位于深水潮汐急流河段,采用钻孔灌注桩群桩基础,是规模最大的群桩基础。对于深水急流条件下的群桩基础,为承台提供施工条件的钢吊箱的高精度施工是一个关键难题。从沉放方案选择、结构方案设计、制作和安装、整体沉放工艺、同步性控制及定位等方面阐述了苏通大桥主塔基础5 800 t钢吊箱的整体沉放技术与工艺。其中,将钻孔桩施工平台与钢吊箱底板结合的结构方案和钢吊箱整体沉放工艺、同步性控制和定位技术具有明显的创新性。     

苏通大桥主桥上部结构施工及控制技术研究

苏通大桥是目前世界上已建成的最大跨径斜拉桥,其主桥上部结构施工,主要包括边跨辅助跨以及索塔区大块梁段安装,标准梁段安装以及中跨合龙几个阶段.其中大块梁段采用浮吊整体吊装,标准梁段采用桥面双吊机系统进行吊装,中跨合龙采取顶推辅助合龙方法.同时在施工过程中采用了全过程自适应几何控制方法,通过全过程精确控制结构构件的无应力尺寸与形状,以及实现控制系统和被控制系统相适应来达到控制桥梁结构最终线形和内力的目标.为了解决长悬臂主梁风致振动条件下的测量问题,采用了包括基于GPs和基于全站仪的两种动态几何监测系统.对上部结构施工期风致振动进行了深入研究,对最大单、双悬臂状态进行了抖振响应分析,对最大单悬臂状态的主梁抗风安全性进行了分析评估,并提出了相应的抗风措施.成桥状态几何线形误差和索力误差均在设计范嗣之内.