考虑边界弹性约束的索力动力检测理论与试验研究

为了提高索力动力检测精度,考虑索的垂度、抗弯刚度和边界弹性约束等因素建立数学物理模型,给出索频率方程的无量纲形式,研究各因素对索力动力检测的影响。结果表明:索的垂度只影响奇数阶频率,采用偶数阶频率进行索力检测可以忽略索垂度的影响;对较短或索力较小的索,索的抗弯刚度和边界条件对索力动力检测的影响不可忽略,索的抗弯刚度越大,边界条件的影响越大。以索力动力检测理论为基础,假设不同边界条件下的索力识别公式具有相同形式,导出了考虑索的抗弯刚度和边界条件对索力动力检测影响的实用计算公式。通过试验验证了实用计算公式的精确性和实用性。     

矮塔斜拉桥索力监测误差分析

结合柳州三门江大桥施工监控,探讨了索的边界条件、垂度、抗弯刚度以及测量条件等对矮塔斜拉桥索力监测误差的影响。研究结果表明:利用振动频率法监测矮塔斜拉桥的索力是可行的,但对于短索,必须考虑抗弯刚度对索力的影响。     

粘弹性阻尼器对斜拉桥拉索的振动控制研究

考虑索的抗弯刚度及垂度的影响 ,推导了索的空间自由振动微分方程 ,结合分离变量及中心差分法将偏微分方程在空间内离散 ,用状态空间法求解复模态特征方程 ,从而求出系统的最大模态阻尼比 ,并求出最优阻尼器系数。对不同索参数及不同阻尼器参数的典型斜拉索 ,计算了索的面内外模态阻尼特性。研究结果表明 :索的垂度对面内一阶模态阻尼比有较大的影响 ,对其它模态阻尼比则影响很小 ,也不影响最优阻尼器系数的大小 ;而抗弯刚度则对模态最大阻尼比及最优阻尼器系数均有影响。为斜拉桥拉索的阻尼器设计 ,提供了重要参考依据     

由基频计算拉索拉力的实用公式

振动法测索力广泛应用于索结构的施工控制、状态评估和健康监测,其基本原理是基于弦振动理论。弦理论忽略了索的垂度和抗弯刚度的非线性影响,在实际应用中有时会带来不可接受的误差。采用能量法和曲线拟合方法,建立了分别考虑索垂度和抗弯刚度影响,由基频计算索力的实用公式。对公式的适用范围进行了讨论,并与现有解的结果进行了比较,表明本文公式可满足精度要求。     

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。     

椭圆型双曲抛物面预应力索-拱体系的静力性能

通过对设计参数的分析,研究了椭圆型双曲抛物面预应力索-拱体系的静力性能.这些参数为索预应力、索垂度、拱矢高、拱竖向抗弯刚度以及索和拱的轴向刚度比.建议一些最优的设计参数和一些有价值的结论供设计工程师参考.     

考虑抗弯刚度影响的弹性支承拉索动力特性研究

拉索的动力特性是拉索性能分析的基础。考虑抗弯刚度和支承弹性等因素建立拉索动力分析模型,研究了拉索的动力特性。本文研究表明:抗弯刚度和支承弹性变形对拉索自振频率影响都较大;支承弹性变形对奇数阶频率的影响远大于对偶数阶频率的影响;当反映索弹性支承刚度大小的无量纲参数k25时,认为索两端固定,可不考虑支承弹性变形对拉索动力特性的影响。     

预应力斜拉网格结构的非线性静力分析

对预应力斜拉网格结构的线性和非线性进行了对比分析。分析结果表明：当斜拉索跨度较大或垂度比较大时,不宜忽略斜拉索的非线性影响,应选用合理的方法进行非线性分析,综合考虑斜拉索由于自重垂度对刚度和索力的效应。     

大跨度悬索桥主缆抗弯刚度模型试验

通过模型试验对9根索股进行静动力测试,分析抗弯刚度对悬索的自振频率及变形的影响;介绍了试验模型的设计方法、相似原则以及加载方案,对主缆抗弯刚度的计算值与测量值进行了对比。结果表明:悬索的抗弯刚度对悬索的自振频率影响较大,特别是对高阶频率;抗弯刚度对悬索的静力变形影响主要位于靠近桥塔的位置,且随着索股钢丝数的增多,影响变小。     

考虑抗弯刚度影响的弹性支承索力动力检测理论与试验研究

为了提高索力动力检测精度,考虑索的抗弯刚度和支承弹性等因素建立分析模型,推导出索力和弹性支承刚度动力识别公式。当弹性支承刚度趋于无穷时,该公式收敛于不考虑支承弹性变形的索力动力识别公式。设计三个试验验证考虑抗弯刚度影响的弹性支承索拉力动力检测方法的有效性,试验结果表明:弹性支承刚度较小时,不考虑支承弹性变形对动力检测影响的索力检测结果误差很大;考虑支承弹性变形影响的动力检测公式具有较高的精度。     

考虑主缆弯曲刚度后对悬索桥的影响

通过完全无弯曲刚度的链条“主缆”模型与有一定弯曲刚度的铁丝“主缆”模型的对比试验,及针对试验情况所进行的有限元分析,初步研究了考虑悬索桥主缆弯曲刚度后的影响情况。试验结果以及数值模拟计算结果均表明,随着悬索桥跨度的增加,主缆垂跨比的减小,主缆实际存在的弯曲刚度对垂度的影响较大,如果再考虑索夹局部加强作用等的因素,则对一些悬索桥的受力和变形可能产生不利的影响,因此应该考虑主缆实际存在的弯曲刚度。     

肋环型劲性支撑穹顶结构静力性能研究

给出劲性支撑穹顶结构静力分析时的基本假设和非线性有限元方程。探讨劲性支撑穹顶结构索垂度的影响,对比分析该结构与索穹顶结构的静力性能,最后讨论初始预应力、跨度、矢高和环向等分数等参数对结构静力性能的影响。算例分析表明,索垂度对劲性支撑穹顶结构静力性能的影响可忽略不计。劲性支撑穹顶结构的整体刚度比索穹顶结构大,脊索的受力性能更能得到充分的发挥。     

舟山西堠门大桥主缆索股调整技术

主跨1650m的西堠门跨海悬索桥,主缆长度居国内第一,处于恶劣的沿海季风与台风环境。为确保施工质量与调索效率,在综合考虑影响垂度测量精度的主要因素的基础上,基准索股采用基于单向大气折光系数修正的单向三角高程法进行测量调整;在相对垂度法的基础上,一般索股采用经改进的相对基准索股法进行测量调整。介绍大桥主缆索股垂度调整关键施工技术、工艺措施与索股调整成果,可供类似桥梁工程借鉴。     

索桁架屋盖体系的静力特性分析

建立了索桁架屋盖体系在静荷栽作用下的非线性控制方程,研究了索桁架屋盖体系的静力特性.首次求得了索桁架在静荷载作用下,其上下索网的层间接触力近似解;讨论分析了温度、索网垂度等因素对索桁架静力特性的影响.     

斜拉桥索-桥耦合非线性参数振动数值研究

考虑拉索垂度及几何非线性的影响 ,建立了斜拉桥拉索与桥面耦合振动的非线性参数振动精细模型 ,用龙格 库塔直接积分方法对典型拉索进行了数值求解。研究结果表明 ,拉索与桥面的耦合参数振动特性与索的垂度、振动频率、倾斜角度等有关。并阐明了本文模型的实用性     

P.C.斜拉桥施工索力优化的影响线法

影响线法是一种优化P.C.斜拉桥施工索力的新方法.它以成桥受力的“可行域”为约束,通过确定并调整相对薄弱的主梁截面所对应的最敏感斜拉索,最有效地实现P.C.斜拉桥施工、成桥受力状态的优化.该法可以考虑各项非线性因素以及具体的施工过程,其具体实施过程将通过一实桥算例得到详细的说明.     

中小跨径悬索桥主缆线形简化计算方法研究

悬索桥主缆线形的计算在悬索桥设计与施工控制中具有十分重要的意义,针对精确的计算理论在有限元迭代计算中难以收敛和耗费大量计算时间的缺点,考虑到中小跨径悬索桥的小垂度主缆的特点,给出不同重力刚度下索单元与梁单元相互转化的理论依据,从理论上保证了在主缆线形计算中采用梁单元模拟主缆的可行性;介绍了梁单元几何非线性计算的基本原理与基本方法,并通过固镇县浍河二桥主缆线形计算验证了方法的可靠性。实际计算结果表明,对于中小跨径悬索桥主缆线形所采用的这种简化计算方法,具有计算速度快、算法稳定、易于收敛的优点。     

大跨度张弦梁式结构的分析

本文介绍了张弦梁式结构的分析方法,包括下弦索的大垂度情况和小垂度情况。文中举有算例,计算简便,概念清楚,可供结构初步设计参考。