钢绞线双拉索体系的设计及应用

采用锚具外径较小的钢绞线挤压拉索在同一锚固区形成双拉索结构,可改善桥梁拉索锚固区的受力,提高桥梁拉索的安全性,同时便于桥梁拉索安装施工及拆换。该拉索体系已在多个桥梁工程中得到推广应用。     

桥梁失火拉索性能的试验研究

试验研究了桥梁钢丝拉索失火后整体拉索及其组成钢丝的各项力学性能,得出了拉索失火对拉索各项力学性能的影响的结论,给出了对失火拉索的养护建议。为评估失火后的拉索性能提供了依据,可为评判同类工程事故提供参考。     

三亚海豚湾罩棚斜拉屋盖拉索张拉方案分析

三亚海豚湾罩棚斜拉结构拉索数量较多,存在多余拉索。多余拉索可能松弛,若将多余拉索作为构造索在结构张拉成形后安装,可满足受力拉索不退出工作的要求。根据受力拉索及主动张拉索数量的不同,共提出9种施工张拉方案。各方案静、动力性能接近,张拉控制力则随着主动张拉索、受力拉索数量的增加而增大。综合建筑效果与结构性能的要求,可选择主动张拉索较少且将多余拉索作为构造索的方案。     

斜拉索风雨振影响参数的理论研究

风雨振对于斜拉桥拉索的危害十分严重。根据理论方法推导了节段拉索的风雨振模型,并结合目前对于水线与拉索表面之间相互作用力研究的新进展对拉索风雨振展开了时域频域分析,并对拉索与水线多项参数的影响展开研究。计算结果表明,拉索发生风雨振时主要以拉索固有频率振动,水线振动频率以拉索频率为主同时夹杂其倍频成分;阻尼比和单位长度拉索质量的增大能有效抑制拉索振幅;根据Prandtl边界层理论确定的黏滞线性阻尼系数的增大或减小均会带来拉索振幅的减小;水线表面圆弧直径的增加对振动略有抑制;随着单位长度水线质量的增加,拉索振幅与风速区间均增大且起振风速也随之提高。     

平行钢丝与钢绞线拉索体系比较研究

斜拉索体系有多种型式,目前国内斜拉桥中平行钢丝拉索及平行钢绞线拉索应用较多。对以上2种拉索体系进行比较,分析拉索经济性、施工便利性、耐久性及可维护性,得出结论。     

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。     

鄂尔多斯东胜体育中心体育场拉索施工技术研究

鄂尔多斯东胜体育中心体育场采用钢拱斜拉网格结构体系,拉索数量多,相互影响较大。针对工程特点对结构进行找力分析,得出每根拉索对应的等效预张力,并考虑施工过程中拉索长度的变化,确定合理的拉索原始长度及调节量;采用基于改进遗传算法的优化理论确定拉索施工顺序,按此顺序对拉索施加相应的等效预张力,得出每根拉索的施工张拉力。     

基于失效形式的拉索检测与安全评估

拉索是缆索支承桥梁的核心构件,如何对桥梁拉索进行有效检测和安全评估是一项值得研究的课题。本文基于目前常用的拉索结构,在研究其病害特点的基础上,分析失效形式和失效部位,提出基于失效形式,对拉索的易损部位进行重点检测。现有拉索的安全评估主要是比较荷载水平和结构抗力的关系,文中总结了现有的拉索荷载水平检测方法和拉索结构抗力检测方法,指出了各种检测方法的适用性。结合拉索的失效形式,提出了拉索的有效检测程序和方法,并进一步提出拉索的安全评估方法和强度状态指标。文中的研究成果,有利于对拉索检测和评估工作形成指导,可在确保结构安全的基础上,简化工作量     

拉索式预应力桁架结构性能影响因素探讨

介绍了拉索式预应力技术和结构特点,从拉索分布方式和拉索力学性能两方面,分析了拉索式预应力在张拉过程中对桁架结构性能的影响,指出拉索式预应力结构是一种新型且高效的结构形式,应用前景广阔。     

长江-洞庭湖模型试验大厅拉索工程施工

长江/洞庭湖模型试验大厅的提篮拱/吊杆/拉索网架混合结构通过了网架拉索和拱吊杆两种拉索技术辅助实现了99m×454.8m超大型建筑室内空间。介绍了该拉索工程的拉索体系、节点构造、结构安装、拉索张拉以及相应的技术措施,可供类似工程参考。     

拉索和水线非定常气动自激力的试验研究

为研究拉索和水线的非定常气动力特性,制作直径350mm的拉索模型,采用HD-2风洞实验室自主研发的强迫振动装置,进行拉索竖向和扭转耦合振动状态下的测压试验,积分得到振动状态下拉索和水线的气动升力和阻力时程,识别拉索和水线的8个相关气动导数,并利用气动导数研究拉索和水线的非定常气动力。研究结果表明,采用拉索模型扭转来模拟水线的震荡是可行的;拉索和水线的气动导数在平均升力系数突降的水线位置角下出现较大的正值,反映准定常气动力的主要特性;采用气动导数得到的拉索和水线的非定常气动力与其实际气动力吻合的较好,风雨激振理论研究可采用这种非定常方法获得拉索和水线的气动力。     

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。     

环境因素对斜拉桥拉索振动基频的影响

基于斜拉桥拉索有限元模型,分析了考虑拉索工程参数时阻尼器、梁体振动和温度三种环境因素对拉索振动基频的影响。结果表明:当阻尼器安装位置一定时,阻尼器对长索的基频影响大于短索的基频;当索长和阻尼器位置一定时,阻尼器对截面直径大的拉索基频的影响小于截面直径小的拉索基频;由于车辆荷载导致斜拉桥梁体振动,使得拉索的基频存在动态波动,因此在索力测量时,应选择车辆较少的时段以获得更加准确的基频;高温和低温均影响拉索基频,即拉索温度越高,基频越小;拉索温度越低,基频越大。     

受支承运动作用的拉索大幅振动

斜拉索在支承运动作用下容易发生大幅振动.为了研究这种大幅振动机理,首先基于斜拉索的拟静态假设,利用Hamilton变分原理得到拉索空间运动的非线性方程.同时把拉索的位移展开成固有模态的级数和,并利用Galerkin方法得到一个有限维的动力系统.然后基于打靶法和延拓方法研究拉索的周期运动,同时利用数值积分研究主共振区的一些非周期运动.最后讨论倾斜角对拉索周期运动的影响.研究结果表明:倍周期失稳和1:1内共振强烈激发的模态非线性作用可能导致拉索的非平面运动.此外,当拉索的倾斜角较小时,支承运动作用下的拉索大幅振动受拉索竖向运动惯性力导致的主共振控制;相反倾斜角较大时,拉索的大幅振动受轴向运动惯性力导致的参数激励控制.     

大跨度新型空间杂交结构体系的拉索安装技术

以鄂尔多斯东胜体育中心拉索施工为例,针对新型空间杂交体系钢结构工程中所涉及到的拉索安装,对比常规的拉索安装技术,根据结构自身形式及体系形态的不同,对拉索与结构进行了整体分析。利用拉索与结构自身存在的体系关系,找到适合此类结构特点的拉索安装技术,并进行总结,可为以后类似的工程施工提供参考和借鉴。     

巨型钢框架-拉索支撑结构中拉索参数灵敏度分析

为研究巨型钢框架-拉索支撑结构体系中拉索预拉力和直径这两个参数对结构体系抗震性能的影响,获得拉索参数设计方法,对具有不同拉索参数的典型巨型钢框架-拉索支撑结构进行Pushover分析,考察不同拉索预拉力和直径对结构破坏模式、极限荷载、顶点位移、初始抗侧刚度、性能点处的基底剪力、相应顶点位移及最大层间位移角的影响。结果表明:拉索预应力对最大层间位移角有一定影响,对结构其他综合性能的影响可忽略;拉索直径增量不超过100%时,对结构的破坏模式影响较小,但拉索直径变化对结构的其他综合性能影响显著。     

基于振动法的拉索索力测试研究

对拉索(吊杆)索力的测量方法展开了研究,通过建立拉索的有限元仿真模型,在考虑拉索锚固边界以及减振器的边界刚度影响的情况下,分析了拉索索力与多阶固有频率之间的关系,并拟合出拉索索力与多阶固有频率之间的理论公式.在拉索索力实际测量过程中,依据有限元分析得出的拉索多阶固有频率确定测量采样频率,再依据拉索的多阶理论自振振型确定测量采样方向,保证可采集到拉索单向振动的多阶固有频率,最后将拉索的实测多阶固有频率代入理论公式计算拉索的真实索力.该方法可大大提高振动法测量拉索索力的准确性和可靠性.     

考虑脉动风影响的斜拉索在支点激励下的非线性振动

应用柔性拉索的非线性振动响应计算理论,提出考虑横向脉动风荷载作用及支点激励的拉索非线性振动计算方法。以力学特性不同的两种斜拉索为对象,通过数值方法分析横风作用和支点激励下的钢索、CFRP拉索非线性振动响应,比较支点激励频率、风速、阻尼器对参数振动响应的影响。结果表明,在拉索基频f1以及两倍基频2f1的支点位移激励下,脉动风虽然导致拉索出现不规则的竖向和横向水平振动轨迹,但不会改变拉索的参数振动特性;横向风荷载对参数振动具有空气阻尼力的效应;总体上CFRP拉索的参数振动振幅小于钢索,特别当拉索跨度比较大时,CFRP拉索的振幅将明显低于同跨度的钢索;黏性阻尼装置的减振效果与拉索的结构条件有关,当拉索的无量纲参数λ(Irvine参数)较大时,阻尼器的减振效果不明显,反之当λ较小时阻尼器有一定的减振效果。     

湖北省科技馆新馆长悬臂结构大直径钢拉索张拉施工技术

湖北省科技馆新馆主体采用核心筒-钢桁架-预应力拉索结构,针对拉索需在高空穿越4个导索管的施工难题,采用手拉葫芦+塔式起重机辅助的施工方法保证拉索安装质量。针对拉索张拉过程中可能存在群索效应问题,对拉索张拉全过程及工程竣工后拉索张拉状态采用有限元软件SAP2000进行模拟分析,确定拉索张拉方案且提高拉索张拉效率。针对拉索张拉施工过程结构受力变化复杂的难题,对结构关键部位进行实时监测,并与有限元计算结果结合,确保张拉施工过程的安全性。     

安康七里沟汉江大桥环氧钢绞线斜拉索安装工艺

斜拉索为环氧喷涂钢绞线拉索体系,其优点是可以使用轻便施工设备、有效地完成斜拉索的安装和张拉,但技术含量高,在斜拉索的安装施工中对索力控制精度高。通过介绍陕西安康七里沟汉江大桥矮塔斜拉桥斜拉索的安装施工,详细阐述了环氧喷涂钢绞线拉索的安装施工工艺,以及单根钢绞线等值法张拉控制的方法,供施工人员借鉴。