在役预应力混凝土斜拉桥的结构状态模拟

结构状态模拟是加固设计和加固后评估的前提和基础,为了提出在役预应力混凝土斜拉桥维修加固前基准计算模型的建立方法,以天津永和大桥为例,从原桥施工过程的模拟出发,依据桥面线形、索力及塔顶偏位等结构指标的检测结果,通过分析大桥服役期内各种因素对结构性能的影响,确定相应的误差调整方法,提出相关的简化或近似处理手段,使模拟计算结果逼近于当前的检测结果。模拟结果表明:计算选取的结构刚度参数合理,计算桥面线形与检测结果误差不超过±5 cm,计算索力与检测索力误差不超过±3%,计算塔顶偏位与检测值较为接近。     

斜拉桥恒载索力长期变化趋势分析与评估

为获取恒载索力,以在役斜拉桥封闭交通时的索力监测数据为研究对象,通过温度与索力的相关性分析,得到索力与温度呈线性关系的结论,并通过有限元模型计算结果进行验证;通过有限元模型对不同斜拉索索力的温度敏感性进行分析,得出温度对塔两侧较短索、边跨辅助墩附近较长索以及中跨长索索力影响较大的结论;利用斜率关联度和变权综合原理,根据成桥后9年内的数次封桥监测数据,对索力状态进行评估.结果表明,提出的索力评估模型能有效反映索力的均匀变化和非均匀变化趋势.     

确定斜拉桥施工张拉力的影响矩阵法

斜拉桥是由塔、梁、索三种基本构件组成的缆索承重结构,拉索具有可调性.设计斜拉桥时,一般先对其成桥状态进行索力优化,得到设计索力,再根据施工方案确定拉索在施工阶段的张拉力,这种张拉力将保证斜拉桥在成桥时实现设计索力,称为施工张拉力.文章在充分讨论现有算法的基础上,导出了确定斜拉索施工张拉力的影响矩阵法,同时给出了计入砼徐变、收缩、结构几何非线性影响,求解施工张拉力的迭代方法.该方法可以彻底取代传统施工张拉力的计算方法.     

基于遗传算法进行张弦梁结构索力识别

为识别张弦梁结构索力大小,提出了一种基于静力检测技术的索力识别方法.基于静力检测技术,定义了张弦梁结构索力识别的一般数学模型.通过分析张弦梁结构的整体受力特征,基于有限元方法提出了适用于张弦梁结构索力识别的识别模型.运用改进的遗传算法寻求问题的全局最优解,只需若干点位移实测值便可实现多个索段索力的同时识别.并编制了通用有限元计算程序,数值模拟算例验证了方法的可行性.     

确定斜拉桥施工张拉力的影响矩阵法

斜拉桥是由塔、梁、索三种基本构件组成的缆索承重结构,拉索具有可调性。设计斜拉桥时,一般先对其成桥状态进行索力优化,得到设计索力,再根据施工方案确定拉索在施工阶段的张拉力,这种张拉力将保证斜拉桥在成桥时实现设计索力,称为施工张拉力。文章在充分讨论现有算法的基础上,导出了确定斜拉索施工张拉力的影响矩阵法,同时给出了计入砼徐变、收缩、结构几何非线性影响,求解施工张拉力的迭代方法。该方法可以彻底取代传统施工张拉力的计算方法。     

高低塔斜拉桥辅助墩的优化分析

高低塔斜拉桥由于双塔不对称,设置辅助墩时需要综合考虑结构的受力状况.为研究辅助墩设置与大跨度高低塔斜拉桥受力之间的关系,以高低塔斜拉桥为研究对象建立有限元模型,分析辅助墩设置数量及位置对结构产生的影响,基于回归分析拟合单个辅助墩位置变化对结构响应影响的规律,进行单个辅助墩位置优化分析.研究结果表明,辅助墩的设置有利于改善高低塔斜拉桥的整体受力,可明显降低在移动荷载作用下高塔边跨主梁及高塔的弯矩和位移,但辅助墩的数量增加后,改善效果相比单个辅助墩大幅减弱,设置单个辅助墩是最佳选择.单个辅助墩位置的改变对高塔边跨主梁及高塔的弯矩和位移影响较为明显,且存在最佳位置,但当辅助墩位置位于一定范围内时,位置改变带来的结构综合响应变化并不明显,受限于外部条件时辅助墩位置亦可根据分析结果灵活选择.     

铁路梁桥先简支后连续框架墩结点力学性能分析

框架墩为超静定结构,对墩梁刚度比、边界条件和温度荷载等非常敏感,框架墩横梁和墩柱固结处的强度是设计的主要控制因素.采用桥梁有限元设计软件Midas,建立结构精确模型,研究了框架墩横梁和墩柱固结处结构在不同工况下的应力状态,分析了基础刚度、墩梁刚度比、温度作用、沉降等因素作用下有限元的应力状态及影响,研究表明:框架墩固结处弯矩随墩梁刚度比的增大而减小,固结处的受力对边界条件和温度的变化非常敏感.该研究结果可为框架墩模型的准确模拟和结构的安全设计提供重要依据.     

单层索网玻璃幕墙的风振响应分析

为了研究玻璃面板对单层索网玻璃幕墙结构在脉动风荷载作用下的影响,在阐述玻璃与索网共同工作机理的基础上,利用自回归法模拟得到的风速时程,对是否考虑玻璃面板作用的两种索网模型进行了时程分析.通过参数分析讨论了玻璃面板厚度、拉索截面积以及拉索初始张拉力等因素对脉动风荷载作用下的玻璃面板与索网协同工作的影响.结果表明：是否考虑玻璃面板对节点挠度有较大影响,但是对拉索索力的影响较小.索网节点的最大挠度随着玻璃的厚度及拉索的初始张拉力增大而不断减小,拉索截面积的变化对挠度的影响不明显.而拉索的索力主要取决于拉索截面积和拉索的初始张拉力,索力随着拉索截面积的减小以及拉索初始张拉力的增加而增大.     

索力振动法测量神经网络赋泛研究

索的受力状态关系着索体系桥梁的安全,索力值是衡量索力学状态的重要指标.目前,索的边界条件难以判别是影响索力识别结果准确性的重要因素.为此,利用ANSYS对拉索振动进行数值模拟,并借助已有索力计算公式对建模方式的可靠性进行验证,并生成模拟数据;然后,以索长、线密度、抗弯刚度、1阶频率、2阶频率、3阶频率为输入参数,以索力...     

预应力混凝土斜拉桥合龙段置换加固施工过程分析

预应力混凝土斜拉桥合龙段置换加固技术是为解决合龙段与相邻主梁节段之间的湿接缝失效问题而提出的。为分析这种加固技术的受力特点,介绍了这种加固技术的实现途径和施工要点,建立了典型的预应力混凝土斜拉桥的结构计算模型,系统地给出了施工阶段分析的方法,包括合龙段置换的结构基准计算模型的建立和合龙段置换施工过程的模拟,依据计算结果,分析了合龙段置换过程中桥面线形、索力以及塔顶偏位等结构状态参数的变化。研究表明,采用该方法能够反映斜拉桥结构状态的实际变化历程和现状检测结果,模拟计算结果与合龙段置换施工监测结果较为吻合,从而揭示了合龙段置换施工过程结构的变化特点,可为预应力混凝土斜拉桥合龙段置换加固的设计计算和施工控制提供依据。