同步优化斜拉桥施工索力及成桥索力的方法

在斜拉桥施工索力优化的影响矩阵理论基础上,通过正装分析方法模拟斜拉桥施工过程对初张拉力的影响,以弯曲应变能最小为目标函数,运用多元函数求极值的方法一步确定斜拉桥拉索的施工初张拉力和合理成桥状态的索力。结合算例验证了该方法的准确性和有效性,对斜拉桥达到合理的成桥状态具有一定的理论指导意义。     

浅谈斜拉桥结构应力及斜拉索索力监测

施工监控的重要性不言而喻,只有在斜拉桥施工过程中通过对结构应力、索力等方面实施施工监控,才能保证到成桥线形、索力和应力满足设计及规范要求。本文通过结合灵湖大桥为例,对该大桥的结构应力以及斜拉索的索力进行监测,从监测结果表明,所有测点的实测应力与计算应力吻合较好,辅助支墩成桥后上缘有较小的拉应力,其他全部为压应力;同时实测索力张拉到位,满足规范规定索力精度控制的要求。     

大跨度预应力混凝土斜拉桥索力分析及控制

斜拉桥的最大特点是可以通过斜拉索索力的调整来控制施工中间状态、最终成桥状态,斜拉索索力是关键性的结构参数。以设计成桥状态为施工控制目标,根据施工实际情况确定施工中间状态,通过控制施工中间状态来保证最终成桥状态与设计成桥状态吻合。文章以宣城市水阳江大桥为工程背景,利用有限元计算软件Midas/Civil建立全桥有限元计算模型,详述前支点挂篮悬臂浇筑施工的三张索力计算分析过程,解决了斜拉桥施工中间状态问题。中跨合龙为关键施工阶段,通过调整合龙段附近的斜拉索索力使中跨合龙段两侧的高程差在合理范围内。全桥合龙完成后,实际索力和设计成桥索力存在误差,通过二次调索施工使全桥索力达到设计成桥索力,解决了最终成桥状态问题。成桥后的荷载试验结果和成桥运营状态表明桥梁结构状态良好,证明该桥的施工控制方法有效。     

P.C.斜拉桥施工索力优化的影响线法

影响线法是一种优化P.C.斜拉桥施工索力的新方法.它以成桥受力的“可行域”为约束,通过确定并调整相对薄弱的主梁截面所对应的最敏感斜拉索,最有效地实现P.C.斜拉桥施工、成桥受力状态的优化.该法可以考虑各项非线性因素以及具体的施工过程,其具体实施过程将通过一实桥算例得到详细的说明.     

南太湖大桥斜拉索的索力优化施工

该文介绍了南太湖大桥的斜拉索的索力调整的优化施工。通过对斜拉桥施工过程中各阶段、不同的工况下斜拉索索力和成桥恒载时的最终索力进行优化，保证了结构受力合理和施工安全，使成桥后结构受力及全桥线型都较为合理。     

自锚式斜拉-悬索协作体系桥合理成桥状态确定的分步算法

对自锚式斜拉-悬索协作体系桥进行分析计算的首要问题是如何确定成桥状态时构件的空间位置,即成桥状态初始构形和缆、索的内力。根据不变形预张力和无应力索长的概念推导不变形预张力的索力不变原理。利用该原理,结合现有的一些计算方法提出自锚式斜拉-悬索协作体系桥合理成桥状态确定的分步算法。运用该方法对大连跨海大桥的设计方案进行计算。计算结果表明利用该方法能够按照要求得到该类桥梁合理的成桥状态,并且计算得到的不变形预张力结果可以作为下一步的施工阶段分析计算的基础。     

基于MOPSO算法的斜拉桥索力优化分析

针对斜拉桥设计和监控计算中合理成桥状态和施工状态索力的确定问题,提出了一种基于MOPSO算法的斜拉桥索力优化方法。该方法在PSO算法的基础上通过增加外部储备集和优化更新策略来适应多目标、多约束的索力优化,较单目标优化方法仅有单一解的局限性,MOPSO算法考虑因素更全面,得到的Pareto最优解集可供决策者根据经验进一步筛选。采用Python编程语言,联合有限元软件编写基于该方法的优化程序,选取主塔、主梁的弯曲应变能之和,主塔成桥后在恒载作用下的纵桥向位移平方和作为目标函数,以施工过程及成桥后结构处于安全状态和索力总体分布均匀作为约束条件。工程算例优化结果表明,该方法能够快速搜寻到Pareto最优解集,并从中筛选出最优解,其结构应力处于安全范围,主塔线形合理,索力总体分布均匀。该方法可应用于斜拉桥成桥和施工阶段索力的确定及梁拱组合体系桥梁吊杆索力的确定。     

关于矮塔斜拉桥合理施工状态的确定

以某矮塔斜拉桥为背景,在斜拉桥施工阶段优化理论的基础上,为了得到矮塔斜拉桥目标成桥状态,提出了一种比较适合于矮塔斜拉桥的优化方法,采用无应力状态法进行施工阶段的索力优化,从而得到受力合理的施工状态。正装迭代法和倒拆迭代法在计算矮塔斜拉桥施工过程中存在缺陷,无应力状态控制法可用于计算矮塔斜拉桥且计算方法简单,得到的结果精度较高。     

空间索面斜拉索张拉方法研究

蕴藻浜斜拉桥的主跨斜拉索为双排单索面,边跨斜拉索为为空间扭转双索面,这种不对称的布置方式使得斜拉索在张拉过程中相互影响,每一次的张拉及索力调整均会导致其他斜拉索索力的二次分布。因此斜拉索的张拉顺序、张拉力的大小对桥梁最终的成桥状态会产生较大的影响。在施工过程中,通过对斜拉索张拉方法进行仔细研究,确保了桥梁成桥时的受力状态与设计的理想状态相符。     

矮塔斜拉桥成桥索力优化分析

针对矮塔斜拉桥的结构形式和受力特点,提出该类桥型确定成桥状态和索力优化的方法,以常山县矮塔斜拉桥为研究背景,利用有限元分析软件Midas/Civil中"未知荷载系数"的功能,计算了常山桥的成桥索力,并对该索力进行优化分析,最终确定了合理的成桥状态,为施工状态的分析提供了有效依据。     

不对称斜塔斜拉桥的受力和设计分析研究

斜塔斜拉桥是一种概念较新的桥梁结构形式,其独特之处在于倾斜的桥塔、轻盈的主梁、优美的外形,但是结构的不对称性导致其受力复杂、施工难度大。本文结合一有背索、跨径不对称、拉索不对称的斜拉桥的工程实例,通过对其静力力学模型分析,可知此类斜拉桥既要关注桥梁的整体平衡,也要关注主梁、主塔结构的局部平衡。通过对张拉索力和施工阶段分析的总结,可知刚性支撑连续梁法初估索力时只顾及了梁的受力,而忽略了塔的受力,要结合主梁、主塔的平衡条件对成桥索力进行调整才能得到合理的成桥状态。通过主塔、主梁的设计分析,得出桥梁的预应力布置、主梁截面形式、拉索的施工步序应依据施工阶段分析中主梁与主塔的受力情况最终确定。该桥目前已施工完毕,该桥的设计经验可以为同类桥梁的设计与施工提供参考。     

基于“零位移法+应力平衡法”确定叠合梁斜拉桥的合理成桥索力

叠合梁斜拉桥的主梁为钢结构,桥面系为混凝土结构。针对叠合梁斜拉桥的特点,结合具体算例,采用平面双层框架模型模拟主梁。首先根据零位移法初定一个成桥索力;然后在此基础上考虑恒载和活载的共同作用,根据应力平衡法确定主梁弯矩的合理恒载可行域;最后根据索力对主梁弯矩的影响矩阵进行调整。这样所得到的索力更加符合斜拉桥的要求。     

混合梁斜拉桥成桥索力优化综合法

综合三种单一的斜拉桥索力优化方法,采用ANSYS优化模块进行求解,对成桥状态下最优索力的确定进行了分析,结果表明:采用索力优化三步综合方法,不仅可以同时考虑结合处的弯矩和恒活载的共同作用,而且优化得到的索力均匀,主梁上下缘具有足够的安全储备,结构变形较小,成桥状态更为合理。     

部分斜拉桥静力优化分析

介绍了矮塔斜拉桥的建造背景和国内外的研究现状,对独塔矮塔斜拉桥的设计进行了概述,探讨了成桥状态的索力优化,归纳总结了矮塔斜拉桥的特点,为部分斜拉桥静力优化分析提供了参考依据。     

某自锚式钢结构悬索桥主缆锚固区力学性能研究

主缆锚固区是自锚式悬索桥的关键局部结构,其构造和传力机理复杂。为探讨某自锚式钢结构悬索桥主缆锚固区的力学性能,对主缆锚固区进行缩尺模型试验研究,并建立足尺有限元模型进一步对比分析主缆锚固区的受力性能。研究表明:缩尺模型试验结果与足尺有限元模拟结果吻合较好,缩尺模型试验考虑了锚固区主要的边界约束条件,试验测试结果精度较高;1.0倍主缆索力作用下,主缆锚固区整体变形不明显,板件没有发生局部屈曲;1.5倍主缆索力作用下,外侧腹板部分板件发生局部屈曲,但锚固区大部分板件仍处于弹性受力状态;主缆锚固区应力分布合理,无明显应力集中区域,主缆锚固区构造合理。     

大跨度悬索桥施工过程中主缆二次应力实测研究

悬索桥主缆钢丝的实际应力关系到主缆的安全储备,为研究大跨度悬索桥施工过程及成桥时主缆断面的应力状态,对南京长江四桥加劲梁吊装过程中桥塔索鞍附近主缆断面的应力进行了现场实测。实测结果表明主缆断面的二次应力主要由钢丝的不均匀轴向应力组成,主缆二次应力随着施工进程在嵌固端处逐渐积累,且变化趋势与主缆在索鞍处的转角变化一致。根据测试数据建立主缆二次应力的拟合曲线,以此来计算个别无测试数据工况的断面二次应力,最终得到南京长江四桥施工全过程的主缆断面二次应力变化曲线。在成桥状态时,桥塔索鞍两侧出口处主缆的二次应力最大,分别为171MPa、136MPa,与平均轴向应力之比为0.26、0.21。研究成果可为大跨度悬索桥主缆的设计及安全储备的确定提供有价值的参考。     

四塔高墩斜拉桥合理施工状态分析

以赤石桥施工过程作为研究背景,采用颜东煌教授的程序BDCMS进行了四塔高墩斜拉桥施工过程的模拟计算,研究在施工过程当中索力优化与合理施工状态确定的问题;求出各梁段在各施工工况中的理论合理立模标高,为接下来的施工控制提供依据。     

折线形独塔斜拉桥索力优化的设计探讨

本文针对折线形独塔斜拉桥这一新兴桥型,由于塔柱呈倾斜的折线造型,造成结构体系受力复杂,从而导致合理确定成桥索力困难的问题,以某折线形独塔斜拉桥为例,建立恒载索力优化模型,综合比较多种常用调索方法来优化成桥索力分布,确定同时满足折线形桥塔、不等跨主梁受力需求的合理成桥索力,为今后同类桥梁的设计提供参考。     

大跨度半漂浮体系斜拉桥索力优化研究

以某大跨度半漂浮体系斜拉桥为例,建立索力优化模型,采用弯曲能量最小的优化方法,以结构的弯曲应变能为目标函数来进行索力的优化,得到了较优的成桥状态。