系杆拱桥中碳纤维吊杆初始张拉力控制

以已制作的舞水大桥钢箱系杆拱桥缩尺模型为实例,对如何确定系杆拱桥中碳纤维CFRP吊杆初始张拉力进行了研究,可为以后CFRP吊杆的张拉控制提供科学依据.建立舞水大桥钢箱系杆拱桥缩尺模型的有限元模型,采用逆向施工法得出每根吊杆的初始张拉力,然后,采用正常施工顺序对缩尺模型的CFRP吊杆进行张拉.对比有限元计算值和实际测量值,两者数值能够很好地吻合.研究表明：用有限元的逆向施工法指导系杆拱桥中CFRP吊杆初始张拉力的确定是确实可行的.     

空间扭转系杆拱桥吊杆张拉顺序优化

空间扭转系杆拱桥是一种新型桥梁结构。由于主拱肋采用扭转形式及吊杆锚固的特殊性,使得吊杆张拉变得复杂,在制定张拉方案时要确定最优的张拉顺序。为此,采用ANSYS建立有限元模型,在倒装法的基础上,以主拱肋指定截面应力、吊杆初始张拉力以及张拉过程中吊杆力为控制对象,给出一种循环计算方法用于求解最优顺序。通过在马鞍山市阳湖大桥施工监控过程中的应用,证明该方法的合理性与实用性。     

基于无应力状态法的下承式拱桥吊杆张拉次序优化

太和三桥为主跨152 m 的下承式钢管混凝土系杆拱桥,吊杆张拉施工时采用无应力状态控制法,以 成桥时吊杆实际内力与设计值的误差小于2% 为目标。由于系杆拱桥吊杆长度较短,张拉时锚头拔出量或回缩 量不易控制,容易产生较大误差,提出将伸缩量换算为张拉力进行施工控制,并对不同的吊杆张拉次序进行 对比分析,确保结构整体受力合理、张拉过程安全。建立全桥有限元模型,分析4 种张拉方案下的成桥吊杆 力、拱肋位移、系梁位移、拱肋应力和系梁应力。结果表明,四种方案的成桥吊杆力与设计成桥吊杆力都相 当接近,相比较而言,方案3 的成桥拱肋线性良好,系梁位移及应力值在张拉过程中变化相对平缓一些。     

基于影响矩阵法的系杆拱桥索力调整分析

基于影响矩阵法,对系杆拱桥索力调整问题进行了研究。基于归一化方法,借助有限元软件MIDAS/ CIVIL,提出一种实用的吊杆张拉影响矩阵求解方法,并对索力调整中千斤顶张拉力进行了公式推导。以某钢管混凝土系杆拱桥为算例,拟定三种索力调整次序,通过比较分析得出次序一较优。采用次序一进行索力调整,对调索过程中索力变化规律进行分析。分析表明：吊杆张拉对相邻索力存在明显的卸载效应;索力调整时需对吊杆进行超张拉;索力调整次序需考虑到实际千斤顶吨位;可利用卸载效应对超出千斤顶吨位的吊杆索力进行调整。     

钢管混凝土拱连续梁桥吊杆二次张拉索力优化

以某连续梁拱桥为工程背景,利用影响矩阵法,求出吊杆二次张拉调值向量,对二次张拉施工过程进行优化。提出的优化方案经过Midas软件模拟计算,证明该优化方案简单有效。分析成果可为今后系杆拱桥吊杆二次张拉施工控制方面提供参考。     

斜靠式钢箱系杆拱桥成桥索力检测及稳定性分析

为研究斜靠式钢箱系杆拱桥(5片拱肋)的稳定性,依托引江济淮工程下承式斜靠拱桥——创新大道桥,对成桥后的斜靠拱桥进行吊杆索力检测;并建立考虑几何及材料非线性的斜靠式钢箱系杆拱桥有限元模型,借助索力检测数据分别与设计索力值和模拟值对比分析,前者评价桥梁吊杆整体张拉控制效果,后者验证斜靠拱桥模型的可靠性;进而对该斜靠式系杆拱桥的稳定性进行了研究。结果表明：实测值与设计值最大误差为3.91%,该斜靠式拱桥吊杆整体张拉控制效果较好;实测值与模拟值最大误差为0.63%,验证了模型的可靠性。其次,施工全过程拱桥结构的稳定系数满足工程要求;斜靠钢箱拱对下承式系杆拱桥稳定性提升程度为72%,斜靠式系杆拱桥的弹性稳定性能高低取决于拱肋面外失稳出现的难易程度,初始几何缺陷对斜靠式系杆拱桥的稳定承载力影响较大;斜靠拱和风撑两者协同工作能显著提高结构稳定承载力。最后给出该类系杆拱桥的设计建议,为同类工程施工和设计提供参考。     

基于影响矩阵法的钢管混凝土拱桥索力优化模型

分析比较了几种计算索力方法的优劣,并且以东海特大桥系杆拱连续梁为例,通过引入影响矩 阵法构建了吊杆张拉优化模型,以减少吊杆张拉次数为目标,同时运用有限元分析软件 Midas Civil 建立了 桥梁模型,再对优化模型的可靠性进行了验证。研究结果表明：影响矩阵法的引入有效地减少了吊杆张拉次 数,可将吊杆的张拉调整次数缩减为两次,且优化后的吊杆成桥索力与设计值的差值控制在±3% 的范围内, 满足施工控制要求。     

下承式钢箱系杆拱桥局部结构有限元分析

吊杆与钢箱拱肋锚固连接处是下承式钢箱系杆拱桥受力的关键部位.针对正在设计中的重庆市江津区滨州路工程的下承式钢箱系杆拱桥,采用大型通用有限元软件ANSYS,对其吊杆锚固结构进行局部受力分析,并对分析结果进行了对比和综合评价,结合分析提出了一些观点.     

钢管混凝土柔性系杆拱桥施工阶段的静力计算分析

以某大桥为工程背景,采用空间有限元分析方法,对下承式钢管混凝土简支柔性系杆拱桥进行了施工阶段的静力分析与计算;介绍了该类型桥梁结构施工阶段有限元模型的建模要点及其边界条件,并分析了拱肋的位移、应力以及吊杆、系杆的拉力等随施工阶段变化的规律.计算结果表明,该施工阶段静力计算方法较为符合简支拱桥各个施工阶段的受力特点,是可行的,其计算结果可以作为施工监测分析的重要参考.     

中承式系杆拱桥承载力评定与加固技术研究

在分析某中承式系杆拱桥的横向稳定性及吊杆和横梁病害的基础上,对该桥进行有限元建模,并进行了受力分析及荷载试验评定.分析结果表明,该桥横向联系不足,吊杆和横梁的安全系数偏低.对此,提出了拱肋加横撑、更换吊杆、横梁粘贴钢板的加固方案.加固后对桥梁进行了荷载试验和吊杆索力测试,结果表明,加固方案对解决中承式系杆拱桥的病害问题是有效的,可为类似桥梁的加固工程参考.     

基于几何非线性的自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥索力计算

目的研究确定自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥状态时构件的空间位置和缆索的成桥索力．方法根据无应力索长和索力的概念推导了无应力索长的索力不变原理,提出了自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥索力的计算方法．结果运用该方法对大连跨海大桥的设计方案进行了计算分析,利用该方法计算得到的成桥状态下斜拉索和吊索的索力均匀,主缆线形平顺．除主塔附近的加劲梁由于索距较大造成弯矩较其他区域偏大外,其他区域弯矩分布均匀合理,加劲梁的最大弯矩为14716kN·m．主塔弯矩较小且塔顶水平变位接近于零．结论计算结果表明利用该方法能够按照要求得到该类桥梁的合理成桥索力,并且通过非线性迭代计算得到的缆索无应力长度可以直接应用于施工阶段分析．     

钢管混凝土拱桥随时间变化对吊杆索力的影响分析

以益阳市康富南路跨线桥为实例,对钢管混凝土拱桥中吊杆索力随时间变化进行了分析．对比施工成桥时测得的吊杆索力、成桥3aNlg管混凝土拱桥随时间变化时测得的吊杆索力与成桥6a后测得的吊杆索力,分析得出：吊杆内力变化与系梁和铜管中混凝土发生收缩徐变有较大关系．     

钢管混凝土系杆拱桥车桥耦合振动分析

为了研究钢管混凝土系杆拱桥在车辆荷载作用下的动力冲击效应,综合采用包括空间梁、板和杆单元的桥梁结构有限元模型和三维7自由度车辆模型,通过数值模拟车、桥动力相互作用,计算得到桥梁的位移、内力响应及对应动力放大系数,研究桥梁不同构件所受到的动力冲击作用及主要影响因素,分析桥梁不同位置加速度响应的频谱特征.结果表明,桥梁局部构件的动力冲击系数常超过规范取值,且路面不平度是最主要的影响因素;长、短吊杆的动力冲击系数差异很大,短吊杆的受力和抗疲劳性能远低于长吊杆.     

基于状态空间法的分段变截面吊杆张拉力分析

针对分段变截面拱桥吊杆的动力特性,采用受轴向张拉力作用的Euler-Bernoulli梁理论建立分析模型,开发基于状态空间法的精确分析方法. 该方法详细考虑吊杆各部分不同的截面特性和材料参数,以及吊杆两端实际较为复杂的边界条件,给出吊杆自由振动的频率与其张拉力的关系,为基于频率法的吊杆张拉力测试方法提供理论基础. 通过某实际拱桥的吊杆张拉力测试数据以及有限元分析结果,验证所提方法. 当吊杆的索体长度大于阈值时,吊杆的有效计算长度与吊杆的实际索体长度存在着较强的线性关系,因此可将本研究方法与经典弦理论公式相结合,识别与索体长度相关的吊杆有效计算长度,可在实际工程中运用弦理论公式方便地计算吊杆张拉力.     

中承式钢管混凝土拱桥拱肋施工技术的研究

钢管拱拱肋是钢管混凝土拱桥关键的构件，通过对保定市4号桥钢管混凝土拱肋的制作、安装、混凝土浇注等施工的关键技术进行研究，得出了对于实际工程具有参考价值的几点结论．     

自锚式悬索桥断索动力冲击效应模型试验研究

为探讨自锚式悬索桥在吊索瞬时破断作用下的动力冲击效应,以某在役自锚式悬索桥为背景,基于刚度相似理论建立1∶80的缩尺试验模型,进行不同区段内吊索的断索动力冲击效应模型试验。试验结果表明:不同区段吊索破断引起的冲击效应不同;断索会引起与破断吊索同侧同跨的相邻吊索区域内的动态内力重分布且动力冲击效应明显;与瞬断吊索紧邻的两根吊索中,较长吊索的动力冲击系数(DIF)和动力放大系数(DAF)均较大,其动力冲击效应和冲击作用敏感性更高;瞬断工况下的吊索拉力动态响应峰值较断索前普遍达到2倍以上,吊索的安全储备明显较低。相邻吊索在断索作用下的动力冲击效应显著,若相邻吊索存在腐蚀等缺陷,极易导致桥梁连续性断索,严重影响桥梁安全。     

基于径向基网络的钢管混凝土拱桥承载力评价

在现有桥梁承载力评价方法的基础之上,针对BP神经网络评价方法的缺陷,引入径向基网络理论,提出了钢管混凝土拱桥承载力径向基网络评价方法.以承载力评价为总体目标,从影响承载力的几个方面进行考虑,建立了RBF神经网络评价模型,通过样本学习训练,获取专家经验知识的直觉思维.通过工程实例验证,评价结果较好地反映了桥梁结构的安全性状况,证明了该评价方法的可行性与实用性.