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．     

基于正装迭代法的三塔结合梁斜拉桥计算分析

为了使斜拉桥建成后受力合理,掌握施工过程中桥梁的内力特性,本文以武汉二七长江大桥为依托,基于正装迭代法,运用MIDAS/CIVIL有限元分析软件,通过建立三塔结合梁斜拉桥双主梁空间有限元模型,分析其各施工阶段及成桥阶段的内力、位移和索力,经过与合理成桥状态进行对比分析,最终确定各施工阶段的节段标高、索力及主梁内力.计算结果表明:合理施工索力与合理成桥索力相比,误差均在±5％范围内,主梁最大抛高40.3 cm,混凝土桥面板未出现拉应力,且最大压应力为8.8 MPa,钢主梁下翼缘最大压应力为159MPa,说明三塔结合梁斜拉桥施工受力合理,斜拉桥索力、主梁内力和位移均满足设计规范要求,计算结果可为三塔结合梁斜拉桥施工提供参考.     

考虑几何非线性的斜拉桥成桥索力计算

基于非线性有限元法,采用分步迭代算法计算斜拉桥成桥索力.首先,考虑塔柱和主梁因柔度效应对弯曲能量吸收的权的分配,按最小能量法计算出索力的初值;然后,以结构线型变化最小为目标函数进行索力迭代计算,并确定出合理成桥索力.在迭代计算中考虑垂度效应等几何非线性的影响.比较了分别采用线性和几何非线性方法计算出的某大跨径斜拉桥的成桥索力,算例表明几何非线性对成桥索力的影响较小.     

三塔结合梁斜拉桥几何非线性精细化仿真分析

随着斜拉桥跨径的不断增大,结构几何非线性的影响越来越明显.本文介绍了大跨径斜拉桥几何非线性的三个主要因素及其分析方法,通过有限元软件ANSYS,采用空间板壳和实体单元与梁单元相结合,完全按照实际的结构形式建立武汉二七长江大桥精细化空间有限元模型,分析其在恒载作用下的几何非线性效应.结果表明,非线性对主梁竖向位移影响最大,主跨跨中处达到25.6%,故进一步研究该桥在运营阶段主跨跨中位移在活载最不利工况下的非线性影响.本文的建模方法和分析结果对该类大跨径结合梁斜拉桥的设计和施工具有实际参考价值.     

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。     

确定斜拉桥成桥索力多约束条件下最小能量法

在对既有确定斜拉桥合理成桥索力方法分析的基础上,给出了最优成桥状态的判别准则,并提出了一种新的斜拉桥合理成桥索力确定方法——基于多约束条件下的最小能量法.该方法考虑因素较为全面,优化判别准则具有明确的工程含义,实施计算效率较高.实际工程运用证明了该方法的有效性和可靠性.     

确定斜拉桥最优恒载索力方法的探索

采用有限元计算同优化分析相结合的方法来确定斜拉桥的最优恒载索力。用一种新型单元－虚拟层合梁单元对结构进行计算，以梁和塔的最大应力最小为目标、用拟牛顿法对索力进行优化。运用该方法对一实际斜拉桥进行索力优化，并得到一组索力，在该索力下，结构的应力状况良好、塔顶偏位较小。分析结果表明：该方法简单、有效。     

确定斜拉桥施工索力的影响矩阵法!

基于线性影响矩阵的理论基础上,从施工临时荷载、现浇梁段自重、张拉斜拉索和解除临时约束4种工况来考虑,通过正装分析方法模拟斜拉桥的施工过程对初张拉力的影响,导出根据设计成桥索力准确计算施工初张拉力的方法,并结合江苏泗阳大桥工程实例验证此方法的准确性。此方法能根据设计成桥索力准确地计算施工初张拉力,对斜拉桥索力施工具有一定指导意义。     

斜拉桥初应变增量索力调整

利用拉索变形与应变的关系,建立了初应变增量调整方程,采用迭代方法,求得满足要求的斜拉桥拉索应力,经工程算例验证,此调索方法收速度快,其等效于位移调零法或最小主梁弯矩应变能法,适用于有限元调索计算。     

三塔结合梁斜拉桥空间有限元模型对比分析

斜拉桥复杂的超静定结构形式增加了其结构分析的难度,模型分析结果与实际结构测量结果之间总是存在一定的误差.传统的建模方法是对主塔、斜拉索和主梁进行大量的简化,用梁单元和杆单元来建立平面或空间的杆系模型,误差较大.本文针对武汉二七长江大桥,通过ANSYS有限元软件,采用空间板壳和实体单元与梁单元相结合,建立其精细化空间有限元模型,分析该桥的空间内力分布及变形特征,同时建立其简化单主梁模型进行对比分析,分析结果表明,精细化有限元模型不仅能更为准确的模拟实桥的空间受力状态,给出主梁各处沿横向的位移及内力分布,并且能实现准确的实桥运营阶段结构分析,本文分析结果对该类大跨径桥梁具有一定的借鉴作用.     

大跨径钢箱梁斜拉桥合理成桥索力的优化

依据影响矩阵调值原理,提出以结构整体弯矩最小为目标,关键节点的位移为约束条件的斜拉桥索力优化方法. 首先应用Midas/Civil 中“未知荷载系数”功能计算满足特定约束条件的最佳荷载系数, 并求出拉索初拉力. 然后将系数矩阵与弯矩信息导入Excel中,定义目标函数与约束条件,求出初步优化索力,最后将所得初步索力重新代入Midas/Civil模型中,进行局部微调得最终优化索力. 将此方法用于某斜拉桥方案分析,结果表明,优化前后,主梁弯矩减小36%,主塔弯矩减小70%,主梁竖向最大位移减小51%,主塔水平最大位移减小74%,且索力分布均匀,线形更为平顺.     

江安二桥钢-混组合梁斜拉桥钢梁设计与研究

以江安第二过江通道钢混组合梁斜拉桥为例,分析了钢主梁的受力性能。介绍了该桥的工程背景,然后用有限元软件Midas建立整体模型,对钢主梁的受力进行分析,指导钢主梁设计。最后重点研究了钢混结合段的受力性能,采用理论计算方法对其进行受力分析,并采用有限元软件Ansys建立钢混结合段模型进行对比,验证了该斜拉桥钢混结合段设计的可靠性。     

动载作用下的大跨度双层斜拉桥组合梁桥面响应分析

采用全三维精细建模方法,建立了轻轨车辆及大跨度双层斜拉桥的耦合振动分析有限元模型,模型考虑了几何和材料的非线性,单元与节点数超过百万。采用接触均衡的并行计算方法在上海超级计算机曙光4000A上进行求解,解决了模型较大带来的计算困难。通过对车辆单向运行及双向汇车运行两种工况的仿真,分析了斜拉桥组合梁桥面关键部位桁架节点受力状态,得出了主、边跨中桥面节段的动力响应特性。     

基于影响矩阵法的大跨径混凝土斜拉桥索力优化

斜拉索张拉索力对大跨径混凝土斜拉桥结构内力有重要的影响作用,有必要进行优化计算得到合理 成桥索力,确定其合理成桥状态。论文以水阳江特大桥为工程背景,提出基于拉压和弯曲应变能之和的影响 矩阵法,结合桥梁有限元软件Midas/Civil 建立水阳江特大桥有限元模型,经过优化计算分析得到成桥优化索 力。经过基于影响矩阵法优化得到的索力均匀合理,索力优化结果满足设计与施工要求,为同类桥梁设计与 施工提供一定的借鉴意义与参考价值。     

斜拉桥的索力调整

提出了斜拉桥施工时索力调整的满意满足度法 ,给出了满意度、满足度函数的定义方法 .利用该方法时可根据实际施工情况由工程师给出合适的满意度函数、满足度函数 ,从而能得到更符合工程实际的索力调整成果 .通过计算实例证明了该调整方法的实用性 .     

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。