南仓编组站斜拉桥结构健康监测系统设计

针对天津南仓编组站斜拉桥大跨径异型独塔斜拉的结构特点,建立了桥梁结构健康监测系统。通过对大跨径异型独塔斜拉桥的桥址环境、结构变形、拉索索力、结构应力、动力特性等进行监测,进而进行桥梁结构状态评估。     

不对称和弯斜拉桥

评述了不对称斜拉桥，以几个最近设计项目讨论和叙述了审美和结构概念。结合塔柱和拉索布置的概念设计，评述了平面弯曲的效应。建议采用部分斜拉桥的可能性，以减小由于梁的平面弯曲引起的高桥墩的附加内力，并以一设计研究实例来示范。     

大跨斜拉桥结构健康监测系统数据处理方法研究

为了对大跨桥梁结构健康监测系统运行中可能采集到的各类海量监测数据作出及时响应,需要对监测数据进行科学的统计、归纳及必要的相关性分析.基于目前大多数大型健康监测系统数据采集能力远优于其数据表现能力的情况,全面的后台数据采集及精炼的前台数据表现能力共同决定了大型健康监测系统的科学指导价值.归纳大跨斜拉桥监测数据的用途及处理方式,并以某桥梁健康监测系统为研究对象,给出该系统针对海量数据的处理办法,同时指出对于其目前数据表现能力的改进建议.     

大跨斜拉桥结构健康监测的有限元分析模型

桥梁结构健康监测的有限元模型是桥梁结构健康评估系统的重要组成部分,它必须能够准确计算桥梁结构的整体动力特性.所建立的模型是某大跨斜拉桥结构健康监测与安全评价系统的一部分,用于传感器测点的选择、识别结构关键构件.模型的构建根据最终设计构造并以独立的结构构件为分析单元,是一个完整的有限元模型,可以精确模拟结构的刚度、几何构形和质量分布等特性.模型中采用空间梁单元模拟塔柱、斜拉索和桩,采用空间壳单元和梁单元拼装钢箱梁.考虑到桥梁跨度很大,因此考虑了拉索的垂度效应和初应力对拉索刚度的影响,采用Ernst公式对拉索弹模进行折减.模型也考虑了下部群桩基础对上部结构的影响,土的作用以桩基侧面的土弹簧模拟.由于模型误差、参数误差的存在,模型计算值与实测值通常有一定偏差,因此初步模型必须要进行修正.由于大桥尚未建成,因此完全的模型修正尚不可行,本次仅对其进行了初步校核修正.初步修正后的模型为初步确定出健康监测方案提供了依据.     

广州黄埔大桥南汊桥健康监测方案

采用有限元通用程序ANSYS对该桥进行静力与动力分析确定传感器的布设位置，并依据计算的前20阶动力特性结果，采用遗传算法（GA）进行传感器的优化布设，选用精度较高的光纤光栅传感器，能够满足对桥梁长期监测的需要。     

基于健康监测系统斜拉桥有限元模型修正的实现

目前结构健康监测成为解决工程结构安全性和耐久性的前沿性课题。以深圳湾公路大桥斜拉桥为工程背景,采用健康监测系统提供的数据获得斜拉桥的拉索索力和模态参数。在分析设计变量对模态参数变化的灵敏度特性的基础上对建立的有限元模型进行修正,比较快速有效地得到了能够较好的反映大桥动力特性的基准有限元模型,为大桥的健康监测和损失预警研究提供了基础。     

斜拉桥换索施工技术浅析

以某钢筋混凝土斜拉桥换索为例,对换索前期准备工作,施工技术及换索时段的选择及期间对交通量控制等内容进行了论述,经实践证明,该桥换索后工作性能良好,施工方便,可为同类工程参考。     

既有斜拉桥换索状况综述

指出在人为因素、环境因素和材料自身因素作用下,既有斜拉桥拉索出现不同程度的损伤,使得既有斜拉桥不得不面临换索问题,通过对国内外既有斜拉桥换索实例的调研,总结了既有斜拉桥换索的经验,提出了现有换索技术的不足,并给出了建议,以期指导实践。     

基于labwindows/cvi的斜拉桥健康监测系统

基于桥梁健康监测系统的基本构架,采用labwindows/CVI软件开发出一套斜拉桥健康监测系统软件,其基本模块包括数据采集、GPRS无线传输、数据存储与处理等,并成功地应用于一座斜拉桥工程中,验证了其有效性。     

大跨径无背索斜拉桥的动力特性分析

本文结合一座跨径为223.1m的无背索斜拉桥方案,初步探讨了三座大跨径无背索斜拉桥的动力特性,并分析了斜拉索、主梁、桥塔的刚度变化及辅助措施对结构动力性能的影响,为以后同类桥梁的动力设计提供借鉴.     

斜拉桥状态评估的指标体系

新型智慧城市的发展进程日渐加快,桥梁作为城市交通的重要组成部分,其健康状态也越来越受到重视,文章采用层次分析法对斜拉桥进行状态评估.结合大跨径斜拉桥的特点对层次分析法中涉及的指标体系选取、评分和权重计算三个关键步骤进行探讨,给出相应的评估案例,为斜拉桥的状态评估提供参考.     

CFRP索预应力斜拉桥徐变分析

为了对CFRP索斜拉桥时效影响之一的徐变特性进行分析,首先考虑了CFRP索几何非线性,采用Burgers四元件模型和Norton理论,介绍了CFRP索蠕变分析理论;其次采用龄期调整有效模量法,推导了由徐变引起的单元杆端力与位移、时间之间的关系式,介绍了混凝土徐变分析理论。通过实测值与计算值的比较,对施工过程和使用阶段主梁应力和变位、索力进行了分析,进而分析了徐变对主梁和索力的影响,结果表明,主梁应力和变位的测试值与计算值吻合较好,施工过程良好,该桥运行情况较好,徐变对索力以及中跨影响较大。CFRP索蠕变变形不明显。同时,还利用ANSYS软件对该桥进行徐变分析,得出了徐变曲线,为徐变分析提供科学依据。     

斜拉桥换索设计方法探讨

过去50年内,全世界修建了300余座斜拉桥.由于斜拉索的防护技术不尽完善,斜拉桥在运营若干年后,不可避免地会出现斜拉索腐蚀问题.为保证桥梁安全运营,国内外一些斜拉桥不得不进行换索.通过对相关斜拉桥换索设计实例的调查研究,分析了斜拉桥常规换索设计的做法及其不足,借助索力优化理论和最小残数应变能原理,提出了改进换索设计的思路与方法,并通过换索工程实例初步验证了所提方法的合理性.     

斜塔无背索斜拉桥研究

斜塔无背索斜拉桥受力特性与常规的直塔斜拉桥有较大的差异,造成了其设计以及施工的特殊性。本文以长沙洪山大桥为工程背景,对无背索斜拉桥的受力特性、施工以及桥塔的重量分布和倾角进行了探讨,为今后同类桥梁的结构设计提供了参考。     

斜拉桥调索及其索力测试

浙江上虞市人民大桥为斜拉桥,因大桥索锈蚀等原因造成索力的偏差,从而引起主梁受损。介绍了对大桥经过更换部分拉索并调整了索力使结构重新达到原设计要求的工程实践,经调索后的静载试验结果,表明效果良好。     

斜拉桥弹性索维修更换施工技术

武汉白沙洲长江大桥为双塔双索面5跨斜拉桥,属于纵向漂浮体系,索体安装10 a后需对弹性索进行维修更换。介绍了钢箱梁旧弹性索的拆除工艺流程和步骤;为保证施工安全,如果切割前监测的索力>50 kN,则需重新论证拆除方案的可行性。介绍了新索安装的工艺流程和施工步骤,经监测各项指标符合设计要求。     

大型索结构断索动力响应研究

在大型索结构中,拉索作为主要受力构件承担较大的荷载。分析断索对结构的影响,成为大型索结构抗连续倒塌设计的关键。选取FAST望远镜、国家速滑馆、卡塔尔卢塞尔体育场、三亚国际体育产业园体育场、日照奎山体育中心体育场、大连梭鱼湾专业足球场等多个大型索结构工程,针对结构中典型拉索发生断索的情况,采用动力分析方法研究断索后结构的动力响应,总结索网(双向正交、三角形网格)、轮辐式索桁架(单环索、双环索、内环带刚性挑棚)等不同类型索结构断索后动力响应的特点以及断索引发的动力系数。研究结果表明：除三角形网格单层索网外,其他类型的索网、轮辐式索桁架等索结构在断索后的动力系数均出现大于规范推荐取值的情况,推荐采用动力分析方法进行断索分析;双向正交单层索网刚度、稳定性和内力重分布能力较三角形网格单层索网小,拉索断索产生的动力效应较大;索桁架交错布置的单环索轮辐式索桁架结构同双环索轮辐式索桁架结构相比,径向索、环索断索后相互产生的动力效应较小;对于轮辐式索桁架结构,当上弦设有与径向索同向布置的膜拱及交叉次索时或当环索处设有刚性挑棚时,可有效降低断索产生的动力效应。     

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。