独塔斜拉桥的施工监控

仙桃汉江公路大桥主桥是一座独塔不对称双索面预应力混凝土斜拉桥.为了保证其施工安全和成桥后主梁具有良好的线形,对该桥实施了施工监控.施工监控过程中采用了自适应卡尔曼滤波法对施工控制参数进行识别和预测.同时还介绍了该桥施工仿真计算、索塔和主梁的施工监控、阶段验收以及施工监控的工作程序等内容,为该桥的施工质量和安全提供了科学保证.     

斜拉桥成桥索力优化研究

针对独塔混合梁斜拉桥的结构形式和受力特点,提出该类斜拉桥的索力优化目标函数和约束条件,并对其进行优化求解,进而确定合理的成桥索力。     

大跨径叠合梁斜拉桥施工过程调索方法研究

在对以往各种斜拉桥误差调整方法分析的基础上,对自适应模块进行了适当简化,保留最优调整模块．提出了以残余误差的平方和最小为目标函数的优化调索方法,并用该法对实桥进行了现场监控．实践证明该方法对主跨400m左右的叠合梁斜拉桥施工控制有很好的控制效果和较高的计算效率,其优化调整结果可以很好地满足工程需要．     

矮塔斜拉桥施工控制

以某大桥为背景,介绍了矮塔斜拉桥施工控制的原则和目标.结合钢绞线斜拉索的自身特点,介绍了钢绞线斜拉索的张拉方法,根据矮塔斜拉桥结构的特点,提出以控制主梁上下缘应力的原则,索力一次张拉到位的控制方法,使斜拉索索力和主梁线形均达到了设计要求.     

大跨度斜拉桥施工过程中的索力控制方法

针对平行钢绞线斜拉索施工过程中的索力控制问题,根据逐根张拉的斜拉索施工工艺,建立了张拉过程中索-梁-塔的力学模型;并以斜拉索索力均匀为目标,按正装分析法推导了挂索时单根钢绞线的张拉力计算公式。在此基础上结合等值张拉法,消除了挂索期间温度变化对钢绞线张拉力的影响,并给出了施工和运营过程中的索力测量方法。北方某斜拉桥的工程实践表明：根据该方法确定的单根钢绞线张拉力进行张拉,能够得到较均匀的索力;不论单根钢绞线拉力还是总索力,误差都在5％以内,均能满足施工控制的精度要求;该方法可供同类型斜拉索施工参考。     

斜拉桥牵索挂篮施工模拟计算与分析研究

准确的施工过程仿真计算与分析是大跨度混凝土斜拉桥施工监控的关键问题之一,它可以为大桥各阶段的施工控制工作提供理论指导。根据涡河三桥主梁施工工艺和结构特点,分别建立牵索挂篮悬浇施工的前支点和后支点有限元计算模型,分析并对比了主梁的截面内力及线型的变化规律,从而为大跨柔性斜拉桥的施工控制提供理论依据。     

独塔钢箱斜拉桥压重位置的优化研究?

以西北地区某独塔钢箱斜拉桥为例,首先分析了昼夜温差使北侧梁端翘对结构产生的不利影响;然后通过改变压重位置分别比较辅助墩、边墩、主塔及主梁的受力状态,选出最优方案;最后计算结构在地震荷载作用下的受力状态。研究结果表明,合理的压重位置能使主体结构受力状态均满足设计及规范要求,能为该桥后续施工提供可靠依据。     

施工工艺变化对斜拉桥施工监控的影响分析

结合斜拉桥施工监控实例,就斜拉桥施工方案变更的影响进行分析研究。阐述主梁根部块段由挂篮悬臂浇筑施工变为支架现浇对桥梁施工中的位移、截面应力及索力变化的影响。为设计变更及施工控制提供理论指导。     

有索区挂篮前移顺序对矮塔斜拉桥施工影响分析

矮塔斜拉桥是介于普通斜拉桥和连续梁桥之间的一种桥型,具有二者的双重特性,同时它属于多次超静定结构,受力复杂。本文结合秋浦河大桥,针对有索区挂篮前移顺序的改变建立了有限元模型,分析了调整前后分别按这两种施工工序进行正装计算时,二者在施工阶段挠度、拉索索力、主梁相关截面应力之间的差别。     

斜拉桥塔梁同步施工过程的力学特性

为了研究斜拉桥在满堂支架分段拆除的塔梁同步施工过程中主梁、主塔和斜拉索等结构力学性能的变化,通过Midas/Civil(multitier distributed applications services/Civil)有限元分析软件,实现了斜拉桥施工过程的结构力学性能计算分析。依托亚洲最大转体重量斜拉桥—邹城斜拉桥(主跨为110 m+110 m独塔双柱双跨双索面混凝土斜拉桥)为背景开展研究,采用弹性受压连接单元模拟满堂支架,空间梁单元模拟主梁、主塔,考虑现场实际施工过程,开展了邹城斜拉桥结构受力和变形的数值计算。对比分析了数值计算结果与现场实测数据分析结果。结果表明:拆除满堂支架前后,支架支反力计算值最大增加382 kN,斜拉索索力计算最大变化值占该索索力的0.96%,实测索力最大变化值占该索索力的1.67%,主梁线型实测最大变化值为-7 mm。斜拉桥主梁相应节段的斜拉索张拉完成,是满堂支架分段拆除的塔梁同步施工应用于现场的前提条件。     

确定斜拉桥施工索力的正装计算法

提出了确定斜拉桥合理施工索力的正装计算法,该方法按照施工顺序只采用正装计算,通过最小二乘法最大限度地消除目标成桥状态内力的不闭合问题,求出各施工阶段的施工索力和立模标高,从而避免了传统的倒拆法中难以考虑诸如混凝土收缩、徐变和结构本身的非线性问题．通过实际工程运用,证明了该方法的有效性和可靠性,具有一定的理论价值和应用价值．     

预应力混凝土斜拉桥悬浇施工过程控制的研究

针对悬浇施工过程中结构内力及线形不断变化且规律复杂的问题，提出了对牵索索力和挂篮前端
标高进行控制的方法.在对悬浇施工工艺进行探讨的基础上，根据挂篮牵索锚固点处的变形协调条件，推
导出牵索索力随混凝土浇筑而增加量的计算公式，并建立了悬浇过程中各工况下挂篮前端标高控制的计算
公式，从而得到了预应力混凝土(PC)斜拉桥悬浇过程索力和线形的双控方法.研究结果表明，在杭州文晖
大桥悬浇过程控制中，挂篮前端标高的误差都在1 cm内，大部分节段的牵索索力误差在40.0 kN内.该方法
可对PC斜拉桥的悬浇过程进行准确地控制，有效地改善了索力及线形的误差状况.     

Analysis of precision and error of cable force identification of cable-stayed bridge

In this paper,in order to improve the precision of cable force identification of a practical cable-stayed bridge and consider some precision problems of vibration method in surveying the cable force in the engineering application,firstly,three calculation methods for the cable force measurement are analyzed and contrasted;secondly,using the method of finite element numerical simulation and the theory of the error analysis,the effect of both bending rigidity and constraint conditions on simple formula of vibration method is investigated;and the dependence of the precision of cable frequency identification on spectrum resolution,sampling time,and the number of sampling points is studied;Finally,fundamental frequency method,frequency difference method,and peak value method are applied to the cable force calculation of a practical project;and their computational precision and error are contrasted and analyzed.It is observed that it is essential to take into account the effect of every factor on the precision of the cable force identification and make it possible to identify the cable force more accurate by vibration method;and that it simultaneously provides an effective basis for the development of a high-precision equipment.     

斜拉桥监测索力的时空评估方法

为更准确地反映监测索力的综合状态,提出一种考虑索力时间和空间特征的评估方法.借鉴桥梁风险矩阵决策方法,将时间指标和空间指标置于一个矩阵中进行评估决策.时空评估等级分为四级,分别为蓝色Ⅰ级、黄色Ⅱ级、橙色Ⅲ级和红色Ⅳ级.时间指标同时考虑索力变化速率和变化幅度,其中,索力变化速率通过时间序列分析得到,变化幅度通过索力变化率绝对值计算得到.空间指标主要反映由偏载、单索损伤等因素造成的斜拉桥两侧索力的偏差程度,采用Canberra距离表征.以南京长江三桥7 a监测数据为例,对20根长索进行索力时间和空间的综合评估,得到群索评估表和评估等级分布图.结果表明:监测索力符合时间序列特性,可采用一元线性回归模型提取趋势项;斜拉索的时空评估等级在Ⅱ级及以上,主要原因有索力变化趋势过快和上下游索力差异较大.评估分布图为斜拉索的人工检查提供更有针对性的指导.     

预应力混凝土斜拉桥箱梁剪力滞规律

为了揭示斜拉桥箱梁应力分布情况,对某单索面预应力混凝土斜拉桥箱梁沿纵桥向剪力滞效应的分布规律进行了研究.结果表明:单索面斜拉桥施工阶段不同的位置应采取不同的剪力滞系数进行平面杆系有限元分析,悬臂端索力作用点处该位置用轴力作用的剪力滞系数反映实际受力;索力之间的梁段在索力作用点处,根据弯矩轴力比确定的剪力滞系数反映实际受力;在索力作用点之间跨中的梁段,用弯矩作用的剪力滞系数反映实际受力,索力作用点与跨中之间的梁段,可采用线性插值求得截面剪力滞系数.     

部分地锚式斜拉桥合理成桥状态二阶段确定法

研究部分地锚式斜拉桥受力特点及其合理成桥状态的确定原则,提出一种二阶段合理成桥状态下的索力确定方法.该方法采用刚性支承连续梁法确定成桥状态下的索力,并以影响矩阵法进行后续调整.根据该桥型受力特点制定了第2阶段的索力调整流程,对一座主跨1 218 m的混合梁部分地锚斜拉桥进行了计算.结果表明,按照第2阶段索力调整流程可较快确定出合理成桥状态下的索力.     

预应力混凝土部分斜拉桥的阻尼特性

以塔梁固结、墩梁分离的预应力混凝土部分斜拉桥为对象,通过桥梁的振动试验分析这类结构的阻尼特性,在此基础上应用非正交阻尼理论研究构件阻尼与振型阻尼比之间的关系,验证在小阻尼条件下结构振型阻尼比可以通过构件阻尼效果线性叠加得到的假定.讨论应变能比例阻尼理论计算结构振型阻尼比的特性,并利用实测和理论结果的对比探讨这类结构的构件阻尼比.结果表明,预应力混凝土部分斜拉桥的竖弯和扭转振型的阻尼比约为1%,小于普通预应力混凝土连续梁桥;应变能比例阻尼理论可近似估算结构的振型阻尼比,预应力混凝土主梁、混凝土墩塔、钢拉索和场地的材料阻尼比建议分别在1.0%、1.2%、0.1%、4.0%附近取值．     

钢拱塔斜拉桥的温度耦合效应和索力预测

钢拱塔斜拉桥的受力体系与传统斜拉桥有所不同,为研究环境温度变化对这种异形桥塔斜拉桥主要受力部件的影响,以某钢拱塔斜拉桥为工程背景,首先基于在线监测获取的环境和部件温度数据,分析斜拉索索力、拱塔倾角和主梁应变的温度时变效应;然后以斜拉索为研究对象,通过该桥的有限元模型升降温模拟,分析各部件温差引起的温度耦合效应对拉索索力的影响;最后以环境温度、主梁温度、桥塔温度为输入,索力为输出,利用长短期记忆神经网络对实测索力-温度数据进行映射,实现数据压缩和特征提取,建立温度-索力预测模型,再对网络模型输入新的温度监测数据,以预测索力。研究结果表明：主梁和钢拱塔温度变化具有周期性,且滞后于环境温度;主梁应变与环境温度的变化趋势基本一致但具有一定的滞后性,环境温度变化对拱塔倾角的影响很小且没有周期性规律;索力与环境温度呈线性负相关,且需要考虑斜拉桥各部件的温差所引起的温度耦合效应;长短期记忆神经网络对带有时序特性的数据训练效果好,建立的温度-索力关系模型准确度高,可用于该桥索力的实时预测。     

双层索系曲线斜拉步行桥的结构分析

针对北京市顺义区减河3号景观步行桥—天目桥,详细阐述了该桥的方案比选和结构布置。基于有限元法,建立全桥的空间分析模型,对该桥进行了静力、动力分析。计算结果显示,双层索系曲线斜拉桥方案与普通曲线斜拉桥方案相比,结构的整体刚度和动力性能都得到了改善。通过本文的研究,以期为今后空间布置的双层索系以及异形钢箱梁斜拉桥在人行景观桥梁设计中的应用提供有益参考。