几种索力计算公式在短、长索中应用精度比较

在斜拉桥中斜拉索索力的准确与否直接关系到主梁的线形,乃至施工安全.因此,在施工中必须确保索力测试结果正确可靠.对拉索索力影响较大的参数有斜拉索计算长度,拉索振动基频,索的重力集度.通过对现有的索力计算公式进行实测数据比较,拉索长度范围从100多米到500多米,对不同的公式采用短、长索计算索力,并且对其计算精度进行讨论和研究.给出不同索长时采用哪种公式计算比较方便而且具有较高的精度.     

拱桥斜拉扣挂施工扣索无应力长度精确计算

钢管混凝土拱桥斜拉扣挂吊装施工中,斜拉扣索无应力索长是保证钢管拱圈结构受力合理的关键参数,本文基于斜拉索悬链线理论,提出考虑温度影响的斜拉扣索无应力索长的计算方法,建立已知索端力的拉索特征参数约束方程,并给出求解拉索无应力索长的迭代公式。用该方法计算澜沧江特大桥斜拉扣挂施工中斜拉扣索无应力索长,并与Ernst等效模量法的结果进行对比分析,证明了该方法的可靠性与有效性。     

CFRP斜拉索的计算理论和静力特性研究

本文以悬链线单元理论为基础,得出斜拉索单索静力计算方法。对碳纤维斜拉索在不同水平投影长度、不同应力条件下的静力特性进行了分析,并将计算结果与传统的等效弹性模量法的计算结果进行了对比。计算结果表明：CFRP斜拉索的非线形行为要小于钢拉索,即使对于低应力水平的拉索,采用足够的迭代次数,采用等效弹模法模拟斜拉索可以很好的控制误差。     

平行钢绞线斜拉索张拉施工信息化控制技术

斜拉索是斜拉桥的主要组成构件,平行钢绞线斜拉索施工程序复杂、精度要求高,在计算得到每根理论控制张拉力的基础上,通过张拉力施工误差识别和物联网信息化技术相结合,提出了基于自适应控制理论下可实现一次张拉到位的控制方法,并在柴埠大桥斜拉索施工中进行试验,验证此方法可到达要求目的。     

大跨度斜拉桥斜拉索无应力长度计算方法

通过对影响斜拉索无应力长度的施工阶段各种因素的敏感性参数进行分析,确定了影响斜拉索无应力长度的显著因素;综合各种影响因素,建立了斜拉索无应力长度精确计算方法。结果表明:主塔的预偏位、主塔的动态变位、主梁的预拱度、主梁的预抬高、主梁的动态变位、温差、斜拉索弹性模量误差以及计算斜拉索弹性伸长修正值所选用的荷载均为敏感性影响因素;建议的方法可以精确地计算斜拉索的无应力长度,避免出现长索无法调整索长的状况。     

斜拉索无应力索长计算及与施工过程的关系探讨

介绍了斜拉索无应力索长的抛物线计算理论和下料长度计算公式,并依托工程计算了在关键施工阶段和成桥状态下的无应力索长。结果表明:抛物线计算理论完全可以满足工程要求;斜拉索的无应力索长只有在自身张拉时,斜拉索锚固位置通过拔出或放回才会发生改变,外荷载、结构体系改变和其他斜拉索张拉、调索均不影响其无应力索长。     

斜拉索张力测试和参数评估的理论和应用

基于较完善的有限元模型,通过最小化频率测量值与计算值间的误差,建立了利用多阶测试频率识别斜拉索张力、长度、抗弯刚度、线密度以及支撑条件等多个参数的基本理论,极大地提高了斜拉索张力测试的准确度和可靠度。作为实例,对洞庭湖大桥的斜拉索进行了张力测试和参数评估。     

电涡流惯质阻尼器对斜拉索振动控制研究

为提升传统被动黏滞阻尼器(VD)对斜拉索的减振效果,提出一种融合旋转式电涡流阻尼技术与滚珠丝杠两节点惯质单元的电涡流惯质阻尼器(ECIMD)斜拉索减振新方法。首先研制阻尼系数和惯性质量均可调的ECIMD样机,基于力学性能测试结果辨识ECIMD力学模型参数;然后开展ECIMD对模型拉索减振试验,获得ECIMD阻尼系数和惯性质量对拉索前3阶附加模态阻尼比的影响规律;接着采用有限差分法建立考虑拉索垂度、抗弯刚度及边界条件影响的斜拉索-ECIMD系统分析模型,对比分析斜拉索附加模态阻尼比的数值预测与相应试验结果;最后开展ECIMD对斜拉索多模态减振参数优化研究。研究结果表明：ECIMD的等效电涡流阻尼系数随激振频率的增大表现出逐渐降低的趋势,该特征对斜拉索多模态振动控制尤为有利;考虑斜拉索垂度、抗弯刚度影响的两端固接斜拉索-ECIMD系统模型可用于保守预测斜拉索附加模态阻尼比;与VD相比,ECIMD对斜拉索单模态和多模态均具有更好的减振效果。     

大跨度斜拉桥拉索参数振动分析

大跨度斜拉桥在荷载的作用下,桥面和桥塔会按一定的频率振动,在一定条件下可能诱发斜拉索参数共振,影响形成安全和斜拉索的耐久性。文章以某大跨斜拉桥为工程背景,在考虑索、塔、梁的协同作用下,通过分析拉索参数振动机理、计算该桥的动力特性、拉索振动频率,得出参数振动与线性内部共振的条件及影响因素,为设置拉索的抑制振动装置提供理论依据。     

斜拉索检测评估与维护管理

索是斜拉桥的重要受力构件之一,它的实际工作状态直接影响斜拉桥的技术健康状态。本文以三县洲大桥为例,通过斜拉索外观检查、索力测定、钢丝锈蚀检测、主梁线形监测,从索力的安全系数、钢丝锈蚀状况、主梁线形等方面综合评估斜拉索的实际工作状态,并提出斜拉索的维护管理建议,为今后斜拉索的运维提供借鉴。     

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。     

FRP索与钢索的求解计算和极限跨度

随着跨度的增大,自重对单索的影响就越明显,FRP(纤维增强复合材料）索的自重小,在大跨度结构中应用具有优势。单索的理论计算是索结构进行设计的基础。单索在自重作用下的求解,按照不同的假设,有弹性的悬链线解答、悬链线解答和抛物线解答。针对工程应用,以索端张拉轴力为已知量,推导了3种解答方法的求解方程,得到了关于张拉轴力的一元方程,方便了工程应用。另外,分别对斜拉索和水平索的悬链线解和抛物线解的精度进行了分析和比较,建议了2种近似求解方法的使用范围。根据求解结果,对FRP索和钢索的极限跨度进行了分析;结果表明FRP索有利于实现更大的跨度。FRP索的极限跨度可达钢索的4.4倍。     

斜拉索锈蚀损伤及其检测与监测和防护

结合国内及国际上斜拉桥拉索的使用现状,分析了斜拉索锈蚀的原因,对斜拉索检测及监测的技术方法作了详细介绍,总结了斜拉索的防护措施,对确保桥梁的安全运营有着十分重要的意义。     

斜拉桥拉索风雨激振的两质量三自由度理论模型

斜拉索的风雨激振严重地影响到斜拉索以至于斜拉桥的安全,其机理至今仍无定论。同时考虑拉索面内和面外两个自由度,并假设拉索和水线之间的作用力为库仑阻尼力和线性阻尼力,建立斜拉桥拉索风雨激振的两质量三自由度理论模型。采用Runge-Kutta法对拉索和水线的耦合方程进行数值求解,得到拉索和水线的运动规律。与仅考虑拉索面内自由度的两质量两自由度理论模型相比,考虑拉索面内面外自由度的两质量三自由度理论模型的起振风速区更多,这主要是因为拉索的水平气动力系数也存在突降,且拉索面内面外运动是相互耦合的。水线上的气动力和重力为水线提供总体的平衡;阻尼力则消耗水线的能量;至少一个方向的拉索运动引起的附加惯性力(竖向或水平)一直对水线做正功。     

斜拉索索力识别精度的提高方法

针对基于环境激励的斜拉索实测信号由于环境干扰而呈现出非平稳性和非平滑性的问题,提出了利用五点三次平滑法对快速傅里叶变换(FFT)得到的频域数据进行平滑处理,即考虑多因素影响来提高斜拉索索力识别精度。以实际斜拉桥工程中的拉索实测信号为研究对象,应用五点三次平滑法对拉索信号进行平滑消噪处理,考虑采样时间和采样点数对拉索频率识别精度的影响,利用求极值方法确定拉索各阶频率值及其位置,比较了基频法、频差法和峰值法确定拉索索力的计算精度,进行了索力测试的误差分析。结果表明:五点三次平滑法结合极值处理可以很好地识别拉索各阶频率,各因素对拉索频率的识别精度影响也有所不同,为频率法更加准确识别斜拉索索力提供了方便;同时也为开发高精度的索力测试仪器提供了有效依据。     

基于健康监测的斜拉索荷载效应分析

介绍平行钢丝智能拉索监测拉索荷载效应的原理,根据安装在国内某斜拉桥健康监测系统中的智能拉索采集的数据,系统阐述了智能拉索采集数据的处理方法,分析了拉索内车辆活荷载效应的概率分布。最后,将拉索内车辆活荷载效应随机过程简化为滤过复合Poisson过程,推导出拉索设计基准期内车辆活荷载效应的极值分布。     

矮塔斜拉桥斜拉索施工技术

以山西省汾柳高速公路离石高架桥施工为例,介绍了斜拉索的结构组成,阐述了矮塔斜拉桥斜拉索的主要施工要点,并提出了质量控制措施,最后论述了斜拉索施工技术的优点,得出该技术可推广应用的结论。     

呼和浩特民航机库斜拉索屋面换索施工

介绍呼和浩特民航机库主体结构斜拉索屋面换索施工的施工方法、施工监控措施以及拉索的防护措施。     

斜拉桥拉索参数振动的研究

为探讨桥面激励对斜拉索非线性的影响,研究了斜拉桥中拉索的参数振动,得出了拉索与全桥振动的频率匹配关系,并指出了抑制拉索参数振动的有效措施。结果表明,增大阻尼比并不能有效地抑制拉索的参数振动,但当阻尼比大于某一值时,拉索将不会发生参数振动;激励幅值越大,拉索发生参数振动时瞬态振幅和稳态振幅也越大,当激励幅值小于某一值时,拉索不会发生参数振动;为了抑制拉索的参数振动,可以通过拉索的阻尼比及拉索的激励幅值来综合控制。     

延长斜拉索安全使用寿命工艺技术问题的研究和探讨

斜拉索是斜拉桥的主要受力结构。由于应力腐蚀、疲劳腐蚀和金属腐蚀,斜拉索容易损坏失效。为了保证斜拉桥安全营运,需要延长斜拉索的安全使用寿命。针对斜拉索结构的实际应用问题,研究和探讨延长斜拉索安全使用寿命的工艺技术问题。