系杆拱桥吊杆索力测试研究

系杆拱桥的吊杆比较短,吊杆索力受两端约束条件影响比较大,采用振动频率法分析了吊杆在两端铰接、两端固结和等效铰接等3种约束条件下,其实测索力与设计值之间的差异.测试结果表明,将吊杆两端简化为等效铰接,综合考虑了吊杆抗弯刚度和两端约束条件的影响,根据吊杆振动频率与索力之间的关系,计算吊杆索力精度比较高,满足工程要求.     

尼尔森体系系杆拱桥索力测试影响因素分析

吊杆作为系杆拱桥中重要的传力构件,其索力的大小对桥梁整体结构的稳定性具有重要意义。论文分析了振动频率法在实际索力测试过程中的局限性,通过具体分析吊杆边界条件、减振器及垂度对索力测试精度的影响,分别提出了有效长度拟合公式、修正原公式和检验K值的方法来降低测量误差,并根据实测频率规律得出吊杆刚度的影响不可忽略。同时,对新提出的有效长度拟合公式和修正的原公式进行检验,通过分析长度>5 m的吊杆,偏差均在±3%以内,验证了新公式的正确性;在分析垂度的影响中,根据吊杆K值得出垂度对基频的影响较小,在满足工程误差范围内可以忽略不计,并建议在拟合公式时多采用4～6阶频率,进一步提高测量精度。     

基于磁弹效应的拱桥吊杆索力监测

拱桥结构在我国应用广泛,吊杆作为该类桥梁的主要受力构件,直接影响到桥梁的安全性和耐久性。在桥梁施工过程以及运营期间,对吊杆索力进行监测可以非常有效地评估桥梁的健康状况。由于边界条件复杂、长度短、弯曲刚度不可忽略等原因,振动频率法测索力精度低;应变测量法无法获得全量索力,而磁弹效应法可以获得全量索力。首先介绍了磁弹效应法测索力的基本原理,开发了磁弹索力传感器和基于Labview的索力监测系统,并搭建了吊杆索力监测实验装置。对实际工程应用的直径65mm的吊杆进行索力监测试验。结果表明,所研发的磁弹索力传感器和测量系统,具有较高的测量精度(相对误差1%),不受吊杆长度、边界条件等因素影响,适用范围广,适合于拱桥吊杆索力的长期监测。     

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。     

短吊杆索力-频率关系试验研究

针对频率法测索力的局限,为探究实桥短吊杆的索力-频率关系以及其影响因素,以上海市三座轨道交通系杆拱桥为例,在实验室中模拟三座实桥吊杆,并设置多组工况,以研究短吊杆索力-频率关系、长短吊杆分界长度以及PE套管、断丝对频率-索力关系的影响。试验结果表明:短吊杆实测基频较理论计算明显偏大,随着索力上升,实测基频与计算基频逐渐接近;就本试验所模拟的实桥而言,长短吊杆分界长度约为5 m;PE套管和断丝工况对索体索力-频率关系影响较小。     

基于物联网技术的某悬索桥吊杆索力振动法测试研究

介绍了基于物联网技术的某悬索桥吊杆索力振动法测试试验,基于试验数据的分析提出了索力的振动法测试的实用索力计算方法,利用所提出的计算方法对某悬索桥吊杆索力振动法测试试验数据进行了分析计算,取得良好效果。证明了基于物联网技术的吊杆索力振动法测试及文中所提索力的振动法测试计算方法的实际应用准确性和可行性。     

自锚式悬索桥吊索索力检测及计算方法

目前桥梁检测中广泛使用的悬索桥索力测试方法是索力振动测试方法,该方法操作简单,可以重复检测索力。但是面对不同的桥梁实际情况需要检测人员进行针对性的分析才能得到更加真实的索力状态,检测过程中主要对吊索两端约束条件、抗弯刚度以及测试温度三个方面进行考虑,通过选取合理的计算长度、边界条件、抗弯刚度计算得到合理的索力。基于西宁市文汇自锚式悬索桥桥梁检测中对索力检测结果处理和计算,总结了自锚式悬索桥吊索力检测和计算方法,通过该方法得到了合理准确的索力结果。     

下承式钢管混凝土拱桥吊杆索力测试及分析

以深圳市彩虹大桥和芙蓉大桥为例,对下承式钢管混凝土拱桥在恒载及活载作用下吊杆拉力测试方法和结果进行了研究:恒载作用下吊杆拉力采用频率法测试,除两端短吊杆外,实测吊杆拉力与有限元计算结果比较符合;活载作用下吊杆拉力采用等效活载伸长量法,通过试验数据分析,该方法测试结果可靠。实测吊杆总拉力与吊杆设计极限承载力之比小于四分之一,说明吊杆处于安全的工作状态。采用频率法测试时短吊杆受边界条件的影响较大,测试精度不高,本次未对两端短吊未进行测试,但对短吊杆的受力状态进行了探讨,提出为避免短吊杆发生疲劳破坏设计时应注意的问题以及对短吊杆如何进行检测。     

张弦梁结构基于有限元仿真的索力推定与频率法简化测试方法

基于有限元仿真建立张弦梁整体模型还原了索的边界条件,通过对不同假定索力下的结构频率进行试算得出了索力-频率关系,即可推定某实测频率下的索力值。对某张弦梁结构进行了测试,对比了简化边界条件后基于频率法的索力计算值与基于有限元仿真的索力推定值,验证了在工程中将张弦结构索力测试简化为在平面内测试一段两端铰接的短索可满足工程应用需求。     

基于遗传算法的钢管混凝土系杆拱桥吊杆索力研究

为了确定钢管混凝土(CFST)系杆拱桥合理成桥状态吊杆索力,建立了基于遗传算法的系杆拱桥吊杆索力确定模型,其中,根据最小应变能原理,通过影响矩阵法建立了合理成桥状态目标函数,采用吊杆索力范围为约束条件,运用matlab平台编写了系杆拱桥索力计算程序,建立了基于遗传算法的系杆拱桥吊杆索力确定流程,将方法应用于工程实例分析,并与其他吊杆索力确定方法进行了对比。结果表明,文中提出的方法可以合理确定系杆拱桥吊杆索力,为系杆拱桥合理成桥状态吊杆索力计算提供了新途径。     

既有张弦梁结构索力测试

文章研究了运用频率法测试张弦梁结构索力的方法,实测结果表明将张弦梁结构的拉索的边界条件考虑为平面内两端铰接短索,计算公式采用考虑刚度影响的索理论求得索力与实际较为接近,频率法测量索力可作为对既有张弦梁结构索力的监控手段。     

铁路系杆拱桥吊杆施工工艺及索力控制

为了对铁路系杆拱桥施工过程中的吊杆施工工艺及索力控制方法进行研究,文章以合安铁路跨机场高速公路系杆拱桥为背景,对铁路系杆拱桥的吊杆安装及张拉工艺进行研究。当吊杆索力张拉完成后,利用振动法测试吊杆索力,并进一步采用影响矩阵计算吊杆索力的调整量。结果表明,采用该方法可以有效地实现系杆拱桥吊杆安装及索力调整,达到良好的控制效果,可为同类型桥梁施工及监控提供重要参考。     

考虑拱桥吊杆索体抗弯刚度的索力测试方法

结合工程实例,分析了基于频率法考虑抗弯刚度对拱桥吊杆索力测试的影响,并采用分级张拉标定吊杆索力的方式减小索力测定过程中的偶然误差,使索力测试结果更为准确。论文提出的考虑抗弯刚度的拱桥吊杆索力测试方法可为同类工程提供参考。     

索结构索力无线测试系统及应用

根据频率法测试拉索内力的原理开发了索结构索力无线测试系统。考虑拉索的弯曲刚度和两端弹性嵌固的边界条件,提出了基于遗传算法的多频率索力计算方法。该方法对索力计算具有较强的通用性和较高的精度,且不依赖基频或某指定阶频率,方便实测应用。利用该方法并结合无线动态测试设备,开发了集成化的索结构索力无线测试系统。系统在某体育馆桅杆斜拉索张拉成型后的索力测试中得到应用,测试过程方便快捷,索力计算结果基本准确。     

模态法测量悬索桥索力的理论和实践研究

针对频率法在拉索索力监测中应用的局限性,结合具体三跨双塔式悬索桥进行理论和试验研究,得出了基于频率法基本原理的模态法测量索力的原理和方法.即针对拉索索力与计算长度有密切关系的特点,对频率法测得的索力进行修正,修正系数通过模态测试阵型积分得到.     

自振频率法在柳州市文惠大桥吊杆索力测试分析中的应用

介绍了自振频率法的测试原理及在柳州市文惠大桥吊杆索力测试中的应用,对整个大桥吊杆索力测试结果进行了分析,结果表明自振频率法应用于既有桥梁吊杆索力检测是可行的。     

系杆拱桥吊杆索力增量测试方法对比研究

吊杆索力增量的测试是系杆拱桥荷载试验中较为重要的一个环节,能较好反映吊杆的工作性能。以一座系杆拱桥为研究对象,设置7种荷载工况,分别使用频率法、应变法和引伸计法对吊杆索力增量进行测试研究,并将测试结果与理论计算结果进行对比分析。通过研究可知:频率法和应变法的结合使用,能够更加客观反应索力增量的变化;引伸计法容易受到外界因素干扰,不建议使用。     

考虑施工过程的下承式系杆拱桥吊杆索力二次优化法

下承式系杆拱桥的吊杆力大小对拱桥整体受力影响很大,为研究施工过程中吊杆力的优化计算方法,文章采用MIDAS CIVIL软件建立了某下承式系杆拱桥有限元计算模型,分别采用弹性支撑连续梁法、最小弯曲应变能法以及二次优化法分别计算了施工过程中的吊杆的3次张拉索力值,对比了不同吊杆力大小对结构的受力和变形的影响,得出以下三点主要结论。(1)采用弹性支承连续梁法计算出长吊杆索力值较为均匀,但是短吊杆索力值与长吊杆差异很大;采用最小弯曲应变能法求得的吊杆索力总体较弹性支撑连续梁法更为均匀,但短吊杆索力值与长吊杆差异仍较大。(2)采用二次优化法计算出的长、短吊杆索力大小均基本一致,不仅可以简化吊杆的设计、制作和施工,还有利于系杆拱总体受力。(3)相对弹性支撑连续梁法、最小弯曲应变能法计算出的索力和设计采用的索力,采用二次优化法计算出的索力能同时大幅降低拱肋和系梁的弯矩值,可以有效改善拱肋、系梁的受力,减小系梁变形。     

基于径向基函数法的拱桥吊杆索力控制研究

吊杆索力控制对拱桥结构的安全性和可靠度有很大的影响,是拱桥施工的难点问题。根据一定的张拉顺序,通过MIDAS软件建立有限元模型得到所需的吊杆索力样本库。以成桥设计索力作为径向基函数法(RBF法)的输入向量,所求的初始索力为输出向量。利用分布密度参数控制求解精度,逼近两者之间的非线性映射关系,直接计算出吊杆初索力。研究表明:BRF法可以将索力的计算值与设计值之间的误差控制在5%以内,满足工程要求。     

自锚式悬索桥吊杆索力优化的影响矩阵法

自锚式悬索桥成桥后结构整体刚度大,变形特性近似线性结构,一般通过调整吊杆索力来纠正施工偏差。影响矩阵法适用于施工偏差调整,计算过程简洁,精度满足成桥几何线形的设计要求,便于工程应用。将影响矩阵法应用于自锚式悬索桥的吊杆索力优化过程,有利于提高吊杆索力调整的精度。