考虑施工进程的弦支穹顶结构临时支撑体系

针对弦支穹顶结构临时支撑体系的布置位置、布置方式及其刚度等施工参数对施工过程中结构性能的影响,提出了临时支撑系统的评价指标以及具有实际参考价值的施工参数取值范围.采用有限元软件ANSYS,分析关键参数对施工中准结构受力性能的影响,从而得出其取值范围.分析结果表明,临时支撑的布置位置、布置方式及其刚度等参数对施工过程中弦支穹顶结构性能的影响较大,提出的临时支撑施工参数可为结构方案设计和施工调整提供较为科学的依据     

弦支穹顶拉索张拉过程现场监测与数值模拟

对武汉体育中心二期工程体育馆新型弦支穹顶钢屋盖的拉索张拉过程进行了现场监测和数值模拟.通过拉索张拉过程中对拉索内力、结构关键节点相连杆件应变、支座节点位移和整体变形的监测和分析,得到了其变化规律和屋盖受力特点:在拉索张拉过程中,中环索对外环索的影响大于内环索对中环索的影响;屋盖支座节点的位移均指向屋盖的中心;所测杆件具有较大安全储备,仅外径索附近个别杆件受力较大,施工时应引起注意.     

高层后张预应力框架梁施工技术控制

分析预应力张拉模式及等效荷载对框架结构的内力影响,非预应力筋的设计问题、预应力筋穿设及砼烧注阶段注意问题、工程施工中张拉控制方法及预应力损失施工计算分析,预应力的测试结果及张拉参数调整。高层结构预应力的理论计算与其 实际预应力建立值受力状态间有一定的偏差,只有结合测试搞好复杂部位预应力分析,才能搞好预应力施工技术控制。     

肋环型索穹顶结构的几何法施工及工程应用

针对索穹顶结构张拉难于控制和安装技术要求高的问题,提出一种只需张拉端部斜索的肋环型索穹顶结构施工成形方法.根据肋环型索穹顶结构竖压杆、脊索和斜索之间的几何关系,计算安装过程的竖压杆临时标高,设计并采用几何法安装了中国第一座索穹顶结构,验证了该施工成形方案的可行性.结果表明,几何施工法只需张拉端部斜索,索穹顶结构会自动成形,不需要大规模调整拉索的预应力,降低了施工技术要求,使索穹顶结构有可能得到普遍推广.     

新型大跨度弦支穹顶结构的动力特性与抗震试验

弦支穹顶结构是一种新型的预应力钢结构体系,适用于大跨度空间结构的屋盖.为了保证北京奥运会羽毛球馆新型大跨度弦支穹顶结构的抗震性能.利用北京工业大学的九子台阵系统完成了对9.3 m弦支穹顶结构模型的动力特性试验和振动台试验.试验测得模型的多阶自振频率、振型,得到了模型在竖直地震动作用下的加速度、位移、杆件应变、索轴力的响应及响应变化规律.试验结果表明弦支穹顶结构振型密集,在八度大震作用下,具有良好的抗震性能.     

预制体外预应力混凝土风电塔施工过程监测

分阶变径预制体外预应力混凝土风电塔在钢绞线张拉前,各筒段之间依靠自身重力和摩擦力保持整体性。钢绞线张拉顺序对施工过程中结构受力状态的影响尚缺乏研究。本文采用分层壳单元建立混凝土塔筒的分析模型,模拟了塔筒在钢绞线张拉前及钢绞线张拉过程中的受力状态,并根据分析结果制定了施工方案。同时,采用振弦式应变计对钢绞线张拉过程中关键位置的应变进行跟踪监测。结果显示基于分层壳单元的建模技术所得分析结果和实测结果吻合较好,可以用于预制塔筒的施工过程分析;而且所制定的施工方案合理,结构在钢绞线的张拉过程中保持稳定,可为类似结构提供参考。     

弦支穹顶结构预应力设计及其抗震性能研究

本文给出了弦支穹顶结构的一种基于平衡矩阵理论和最优化理论的预应力确定方法。通过对不同预应力水平以及不同上部单层网壳截面弦支穹顶的模态分析讨论了该结构体系的动力特性。并研究了弦支穹顶在地震作用下的基本特性,对比分析了相应单层网壳和弦支穹顶的动力响应。分析结果表明：弦支穹顶结构的自振频率随着预应力水平的提高而增大;但随着上部单层网壳刚度的增大,预应力的大小对其自振频率的影响逐渐减小;弦支穹顶的下部张力集成体系（索杆体系）降低了上部单层网壳大部分单元在地震作用下的最大应力,尤其是外层单元的应力。     

横张预应力砼梁关键部位受力性能研究

横张法预应力混凝土属于后张有粘预应力混凝土结构,预应力钢筋张拉有别于常规后张法施工。本文利用ANSYS软件对横张预应力混凝土梁在张拉施工阶段的受力情况进行仿真模拟,研究粘结锚固区域和插销定位区域混凝土受力变形的规律,为横张预应力混凝土结构设计和施工提供参考。     

控制索原长求解索张拉力的反分析法

为对预应力空间钢结构的施工成形进行系统的研究,提出了基于控制索原长求解索张拉力的反分析法.从预应力状态开始,通过控制每一级张拉索的原长,进行非线性有限元迭代计算,求出索在分级分批施工时的控制力.方法的优点在于计算简单,省去了通用有限元需要反复试算的缺点.应用编制的程序对一弦支穹顶模型进行了施工过程的模拟分析,结果表明:反分析法能精确模拟结构的施工成形过程,且在整个过程中,每根索只需张拉一次,简化了施工工艺.     

2008奥运会羽毛球馆新型预应力弦支穹顶结构施工监控

2008奥运会羽毛球馆屋盖新型弦支穹顶结构跨度93m.钢材用量60 kg/m~2.利用振弦应变计和全站仪对屋盖弦支穹顶结构的张拉施工进行了索力、网壳构件内力、网壳节点位移的全过程施工监控,并与ANSYS有限元分析的施工模拟值进行了对比.施工监控数据表明索力、构件内力、结构位移与仿真分析偏差在合理的范围之内,以索力为主控参数,节点竖向位移为第2控制参数,并综合考虑构件内力,认为结构施工张拉已经达到设计要求.     

自锚式悬索桥吊索不接长体系转换方案及索鞍数值模拟

为降低自锚式悬索桥体系转换施工费用、提高施工效率、简化分析过程,以抛物线理论为依据,推导出主缆垂度的影响参数,结合各参数的可控性、敏感性,通过调整主索鞍顶推和吊杆张拉策略,提出3阶段2轮张拉吊索不接长体系转换方案。为在有限元计算时精确模拟方案中主、散索鞍施工状态,将索鞍圆心点与塔顶或散索鞍底座中心点建立刚臂和主从约束两个边界,通过激活、钝化刚臂模拟索鞍临时固定和滑移状态,通过设置索鞍圆心点强制位移模拟索鞍超顶状态。以双塔3跨和独塔2跨2座自锚式悬索桥为例,根据现场实际情况分别制定了2套吊索不接长体系转换方案,并建立有限元模型对2座桥梁体系转换过程进行模拟和分析。结果表明：自锚式悬索桥主跨是避免吊索接长的关键桥跨,主缆跨径和主缆长度是影响主缆垂度、避免吊索接长的关键可控参数;通过增大主缆初期变形可有效避免吊索接长,实施方案为张拉主跨长出段吊索使主索鞍超前就位,以改变主缆跨度;提前施工部分二期恒载、加劲梁在第1轮吊索张拉后脱架,以增加主缆弹性伸长。由2座桥梁实例分析结果可知,体系转换前期主索鞍可控滑移、超前就位,后期对称张拉桥塔两侧吊索,使主缆和主索鞍间的抗滑移安全系数和桥塔应力均变化平稳,所提方案和索鞍模拟方法达到了预期目的,可为同类型自锚式悬索桥体系转换提供参考。     

小浪底进口高边坡锚索施工技术应用

本文详细介绍了小浪底进口高边坡国内标锚索施工中的具体技术要求,指出锚索施工过程主要包括造孔、编索、放索、灌浆、张拉与量测、封孔。锚索施工的质量是整个边坡加固工程的关键。     

某异形拱桥施工监控参数敏感性分析

以伊川县滨河新区一异形拱桥方案为例,对影响其施工监控过程中吊杆张拉环节的主要参数进行计算分析.通过比较自重、二恒等参数对吊杆张拉影响的敏感性,分析该桥吊杆张拉、调索环节各参数的影响大小与规律.研究结果表明:由于此桥跨径较小,各因素对张拉环节的主梁线形影响普遍不明显;一期自重、二恒及温度对张拉环节的索力影响较大,且对主跨与边跨的敏感程度有所差异.此结果可指导该桥后续的施工监控,并可为其他相似桥型的监控与计算分析提供参考.     

基于机器学习的斜拉索装配容差区间反演方法

为了量化斜拉索在安装过程中抵抗施工误差干扰的能力,从而提高斜拉桥工业化建造可施工性,提出了一种挖掘装配容差性能的区间反演框架,采用可靠度区间下界描述多源不确定性的极端干扰,将反演过程作为一个可靠性约束的多目标优化问题求解,开发了基于机器学习的解耦式预测算法,通过集成有限元响应预测、可靠度边界计算与代理模型构建,实现了最不利可靠度指标的直接映射。通过算例对斜拉桥的斜拉索装配过程进行了容差规划,结果表明：将不确定性合理量化后,目标斜拉索能容许的最大施工张拉力误差可达到217.4～317.3 kN,其抗误差干扰率为7.29%～12.98%。区间反演方法可以显著避免多重嵌套寻优产生的巨量算力消耗;在保证结构可靠性与设计最优性前提下,有效提升了现场张拉过程的兼容性和可控性。     

重庆轨道交通鹅公岩大桥吊索张拉方案

以重庆轨道交通鹅公岩大桥为背景工程,研究600 m跨径自锚式悬索桥斜拉法成桥体系转换方案。通过数值模拟,分析多方案体系转换过程中桥梁结构各关键构件,关键部位的强度、变形控制指标,评价各方案的技术、经济、工期与管理等各项指标,以寻求该桥体系转换最优方案。结果表明:体系转换前主桥的目标线形以接近去二期恒载前的线形为最佳;以调整部分斜拉索索力提升主梁线形的方法效果最好;从主塔侧分别向中跨先连续张拉7根索,然后从主塔两侧依次向中跨和锚固端张拉吊索的方案最优;全部吊索安装完毕后从塔顶拆除斜拉索较为安全。     

预应力锚索张拉应力损失的探讨和解决方法

目前在边坡加固工程的预应力锚索张拉过程中张拉应力损失是极其常见的问题,常导致张拉质量低下等严重的工程质量问题．结合一高边坡治理工地的抗滑桩锚索张拉实例,做两组平行试验,探讨锚索张拉过程的应力损失问题,发现对锚索进行预张拉能有效的减少张拉应力的损失,在工程实际允许的情况下,预张拉应力越大,张拉应力损失越小．并总结出一些合理的锚索施工方法,同样能减少张拉应力的损失．     

预应力锚索在坝基抗滑稳定中的应用研究

文章结合贵州乌江沙沱水电站工程建基面上由于裂隙与倾向下游的岩层层面互相切割导致岩体整体松动的治理案例,详细阐述了预应力锚索在解决坝基深层抗滑稳定中的锚索设计方法、锚索布置方案、施工技术、施工流程及关键工艺参数.经分析可知与钢管桩和钢筋桩等处理措施相比,预应力锚索应用于坝基深层抗滑稳定中施工工程量少很多,同时能在最大限度上保证坝体的完整性,采用该技术能做到施工工序明确、施工质量有保证,工期更加独立可控,抗干扰性强,造价较传统措施要低30%~45%,总体经济效果明显.     

PC连续箱梁合龙束横向效应

PC连续箱梁合龙束张拉不仅使底板纵向受压,同时在横向产生附加效应;以某跨海大桥为例,对底板合龙束作用机理进行探讨,并通过精细有限元模型,对施工过程中合龙束的横向效应进行分析和参数研究;结果表明,合龙束张拉过程中底板横向应力处于动态变化过程,其横向效应远大于恒载和其它预应力作用结果,同时,合龙束的横向效应对底板的线形、厚度及孔道保护层较为敏感;最后,基于横向框架法,通过引入预应力效应简化系数和孔道修正系数,提出合龙束横向效应的简化计算方法。     

CFRP与钢组合斜拉索斜拉桥方案研究

针对现阶段斜拉索设计所面临的难题,提出了一种新型的基于碳纤维增强塑料(CFRP)与钢组合斜拉索的斜拉桥方案.该方案将CFRP斜拉索与传统钢斜拉索分别应用于斜拉桥恒载活载状态,发挥CFRP材料高强轻质,钢材料弹性模量大的优势而同时又弥补各自缺点.介绍了该组合方案的设计方法和关键力学参数,并利用参数分析给出推荐取值.通过构...