火灾作用下斜拉索桥梁结构力学响应研究

通过有限元软件Midas/Civil建立两跨的斜拉桥有限元模型,考虑到不同区域的斜拉索火灾作用情况,对斜拉桥在斜拉索火灾作用下的结构力学响应进行分析,得到了斜拉桥主梁竖向位移、主塔的纵向位移以及斜拉索的应力变化。模拟结果表明:斜拉索不同区域受火时对主梁竖向位移、桥塔纵向位移影响均不相同;长索对主梁位移作用要远远大于中索、短索;1区受火时,主梁跨中竖向位移以及桥塔测点A纵向位移最大;受火拉索的应力值锐减,附近拉索的应力值急剧增加。     

斜拉索钢套管精确定位施工工艺

斜拉索是连接塔和梁的纽带,而斜拉索锚固钢套管是将斜拉索两端分别锚固在主塔和主梁上的重要构件,为了防止斜拉索与锚固钢套管口发生摩擦而损坏斜拉索,影响工程质量。因此,如何比较好地觖决套管精密定位至关重要,这将对以后斜拉桥的结构内力分配和成桥线性有直接影响。本文针对福建省省南平市光泽县桔子洲大桥主梁斜拉索套管的精密、准确、快捷定位进行了介绍。     

矮塔斜拉桥结构参数分析

探讨了矮塔斜拉桥塔根无索区长度及边支座无索区长度对活载作用下主梁变形、内力以及斜拉索的索力等的影响,得出了合理无索区长度的取值范围;提出了斜拉索荷载效应影响率的计算公式,定量分析了矮塔斜拉桥斜拉索作用的实质,对进一步认识矮塔斜拉桥的结构性能提供了新的判断指标。     

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。     

斜拉桥拉索无应力下料长度影响因素敏感性分析

斜拉桥拉索无应力下料长度的计算是斜拉桥施工控制中的关键,其数值的精确程度影响到后期施工过程中主梁线形、拉索索力等内容能否逼近目标值。因此,为提高拉索无应力下料长度的准确性,对其计算过程中的影响因素进行敏感性分析就显得尤为必要。造成拉索无应力下料长度理论值与实际值不符的因素主要有主梁自重误差、拉索刚度误差、拉索拉力误差等。本文将结合工程实例,分析以上因素对拉索无应力下料长度计算结果的影响。     

湖州市长兜港大桥主桥设计与施工

湖州市长兜港大桥主桥为国内首座双斜塔无背索部分斜拉桥,跨径布置为(50+100+50)m,采用塔梁固结、塔墩分离的结构体系。主梁采用单箱五室预应力混凝土变截面连续箱梁,全宽36 m;主塔采用钢筋混凝土结构,向边跨侧倾斜约26°;斜拉索采用平行钢绞线拉索,为竖琴式的索面布置。采用MIDAS/Civil软件建立有限元模型进行主桥结构的计算分析,结果表明该桥各项指标均满足规范要求。主梁采用挂篮悬臂浇筑施工,主塔采用劲性骨架节段施工并利用斜拉索进行平衡,在主塔施工完成后进行主梁的跨中合龙。     

铁路钢桁斜拉桥挂索施工技术

通过计算斜拉索无应力索长和挂索牵引力,提出了短索和长索分别采用软、硬牵引相结合的技术进行挂索,并巧妙利用了桥面展索和脱空展索相结合的工艺,在斜拉索桥面展索与梁端安装时采用桥面门架与桥面牵引相结合的方法,提高了斜拉索的安装效率和质量。     

城市斜拉桥斜拉索无应力状态张拉技术

斜拉桥施工过程中,受到桥梁二次铺装荷载的影响,需对斜拉索进行多次调索,大幅增加施工难度和施工时间。在确定合理成桥状态的基础上,采用无应力状态方法可以将斜拉索直接调整至成桥状态。以某城市道路的双拱桥梁为研究对象,对斜拉索无应力状态张拉技术进行分析,全面介绍该技术原理与流程、张拉施工和索力校准等内容,总结无应力状态张拉法特点。本案例可为相似斜拉桥斜拉索张拉施工提供参考。     

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。     

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.     

斜拉桥拉索单元模型及其计算模拟

斜拉索的模拟有许多种方法,而应用最为普遍的则属等效弹性模量法,运用Ernst公式进行弹性模量的修正。然而,对于跨度日渐增大的斜拉桥的拉索,此方法是否还能保证其模拟的精确性还需要进一步的探讨。为此,讨论了斜拉索的非线性特征,建立斜拉索的状态方程,并介绍了几种常见的索模型及其特点,其中详细介绍了等效弹性模量法的原理。算例中运用Ernst公式对苏通大桥6根长短索进行修正,计算主梁竖向位移,并与悬链线模型算出的结果进行精度比较,分析得出等效弹性模量法的适用范围。     

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。     

局部索杆失效对肋环人字型索穹顶结构受力性能的影响

肋环人字型索穹顶是一种突破传统Fuller思想的新型索穹顶结构。以一跨度90m的肋环人字型索穹顶为研究对象,采用向量式有限元方法,模拟脊索松弛和每一类杆件分别破断失效后结构的内力和变位时程响应,通过定义动内力系数、内力变异系数和观察结构主要节点位移来划分各类杆件的安全等级,判断部分杆件失效后结构是否倒塌和是否具有承载能力。计算结果表明,单根杆件的破断均不会引起结构的整体失效,但结构动力响应显著,部分杆件的最大动内力会超过屈服极限。根据计算结果分析可知,环索和脊索的安全等级高于斜索和撑杆,外圈杆件的安全等级高于内圈杆件。     

自锚式悬索桥索股下料长度求解方法及其影响因素分析

给出了基于APDL语言的悬索桥索股无应力长度求解方法和桥梁结构的Arrays模型"无缝衔接",能快速准确地得出各索股的无应力长度.应用此方法,分析了影响自锚式悬索桥索股下料长度的各种因素,指导了某空间索面自锚式悬索桥主缆索股无应力索长的下料工作.     

预应力索结构中的悬链线索单元法

总结了目前在索系结构分析中应用的索单元有限元模型的种类及其优缺点,指出了悬链线单元在精确分析索自重影响方面的优越性。在预应力索结构中迭代求原长时,采有Ridders改进弦割法的迭代计算技术,计算收敛快速且稳定。不同的算例表明,悬链线单元模型无论对小垂度还是大垂度索结构的静力和动力分析都具有很高精度,而且计算工作量大大减少。     

浅谈通过Excel悬链线理论确定斜拉索无应力索长

本文简单介绍了通过Excel悬链线理论,快速简单地计算斜拉索的无应力长度的方法。以珠海某双塔单索面斜拉桥为例,将本方法的计算、抛物线理论和ANSYS软件计算出的斜拉索的无应力长度进行对比,此方法计算出的无应力索长完全可以满足精度要求。为以后斜拉索的无应力长度提供新的计算方法。     

基坑工程预应力锚索锚固力试验研究

基坑工程预应力锚索锚固力的影响因素很多，主要有锚固段的岩土层物理力学性质、锚索施工工艺及锚索张拉锁定过程中的预应力损失等。通过工程试验，分析锚索锁定时钢绞线不均匀受力，造成这种现象主要有两个原因：（1）千斤顶在自重作用下，千斤顶轴心偏离锚索的轴心；（2）锚杆孔的施工角度与设计角度的误差，引起锚索与锚座不垂直。通过试验分析单次张拉锁定的预应力损失、循环荷载下锁定的预应力损失，循环荷载下，锚索的锚固力增加，预应力损失减少。分析基坑开挖过程中锚索锚固力动态监测结果。讨论锚索抗拔验收试验标准存在的问题，提出锚索弹性变形简化计算方法，对锚索抗拔验收试验标准提出了改进建议，锚索抗拔验收试验应综合考虑锚头总位移、每级荷载下锚头位移量及卸荷后锚头位移的回弹率等3个指标。     

大跨斜拉桥拉索频率识别的环境变异性研究

为了研究大跨斜拉桥拉索振动频率的环境时变特征,本文对苏通大桥斜拉桥的拉索振动响应进行了模态频率识别,并详细地考察了日常运营条件下实测模态频率的环境变异性。分析结果表明,温度的变化对斜拉桥拉索各阶振动频率的影响很小,相反,交通荷载与拉索实测模态频率存在较为明显的相关关系,即拉索各阶振动频率基本随车流量增大而线性增大。在此基础上,本文建立了基于模糊模式识别的拉索异常状态预警方法,实现了对拉索振动频率异常的在线监测与预警。     

串联拉索沿导索空中累积滑移安装方法及过程分析

根据索网结构特点,提出了串联拉索沿导索空中累积滑移安装方法,即将串联的结构索通过吊杆或倒链葫芦挂在导索下,利用牵引索将结构索由下至上沿导索累积牵引就位。该方法充分发挥了导索既导向又承重的作用,构成简单,施工措施费用低。牵引过程中存在包括悬垂拉索、机构大位移和在导索上的滚动滑移。其过程分析,基于非线性动力有限元分析法找形,根据导索单元组总无应力长度（原长）不变的原则,采用调整导索各单元原长的方法来模拟滑轮在导索上的移动,并提出了一致初应变、模型长度倍增、逐单元递推和逐单元递推倍增等4种策略且进行了对比,结果表明逐单元递推倍增策略具有更高分析效率。分别设定导索原长为主索原长、端点直线距离和中间值,通过对比指出了关键施工参数的变化规律,结果表明：导索线形在起始工况是最不利的,导索原长不宜过长且不应超过主索原长;导索和牵引索的索力变化受导索原长影响大,且较为敏感;合理的导索原长应介于主索原长和两端直线距离之间。     

预应力索结构中的索单元数值模型

本总结了目前在索系结构分析中的索单元有限元种类及其优缺点,指出了悬链线单元在精确分析索自重影响时的优越性。在预应力索结构中迭代求原长时,采用Ｒｉｄｄｅｒｓ改进弦割法的迭代计算技术,收敛快速且稳定,不同的算例表明,悬链线单元模型无认在小垂度大垂度索结构的静力动力动力分析中都具有很高精度,而且计算工作量大大减少。