钢箱梁斜拉桥成桥索力优化分析

为快速确定钢箱梁斜拉桥的合理成桥索力,现以某航道桥为工程背景,采用最小弯曲能量法求解成桥索力,成桥控制目标设置为主梁弯矩和主塔偏移量,通过控制主梁截面应力和桥塔位移,来对成桥索力进行优化。最后通过空间有限元软件Midas/civil进行建模分析,验证了主梁为钢箱梁时采用该方法优化索力的可行性,可快速得到较为合理的成桥状态。     

矮塔斜拉桥成桥索力优化实例分析

以浪滩坡矮塔斜拉桥为工程背景,基于弯曲能量最小法,利用MIDAS Civil 2017有限元软件的"未知荷载系数"和"索力调整"功能对原设计斜拉索成桥索力进行了优化。优化前后主梁弯矩、应力、位移值的大小及分布基本一致,优化后的斜拉索成桥索力分布相比于原设计斜拉索成桥索力分布更加均匀。     

折线形独塔斜拉桥索力优化的设计探讨

本文针对折线形独塔斜拉桥这一新兴桥型,由于塔柱呈倾斜的折线造型,造成结构体系受力复杂,从而导致合理确定成桥索力困难的问题,以某折线形独塔斜拉桥为例,建立恒载索力优化模型,综合比较多种常用调索方法来优化成桥索力分布,确定同时满足折线形桥塔、不等跨主梁受力需求的合理成桥索力,为今后同类桥梁的设计提供参考。     

斜拉索局部振动对斜拉桥动力响应的影响分析

建立了由SHELL单元模拟密集拉索的斜拉桥有限元模型,以减少大量拉索振型的干扰,用以探讨斜拉索局部振动对斜拉桥动力特性的影响,从而可以对斜拉桥整体振动控制提供参考意见。分析结果表明:利用SHELL单元模拟密集拉索是可行的;斜拉索局部振动在一定程度上减小了斜拉桥振型频率;增大了主梁在地震作用下的弯矩峰值,同时也增大了桥塔在地震作用下的弯矩峰值和位移峰值。对于存在索-塔耦合振动的斜拉索,若拉索与桥塔连接位置更接近塔顶,那么它对桥塔动力响应的影响也就越大。     

斜拉桥恒载索力优化研究

以杭州文晖大桥工程为背景,建立斜拉桥有约束的恒载索力优化模型,进行研究。以恒载主梁弯矩分布为控制目标变量,以斜拉索恒载索力增量为控制优化变量,以类似“反拱度”概念确定主梁合理弯矩分布,通过约束索力不均匀系数,最终确定斜拉桥的合理恒载索力。计算结果表明,该方法简单、合理、有效。     

确定斜拉桥合理成桥状态的应力优化法

通过调整斜拉索索力,得到斜拉桥的合理成桥状态是斜拉桥设计中的核心问题之一。笔者在总结现有索力优化方法的基础上,以全桥主梁所配预应力筋总量最少为目标函数,以恒、活载共同作用下的塔、梁、索的应力作为约束条件建立了优化数学模型,并采用约束变尺度法进行求解。计算结果表明:该优化方法切实可行,结果更趋合理,具有较高的工程应用价值。     

矮塔斜拉桥成桥索力优化分析

针对矮塔斜拉桥的结构形式和受力特点,提出该类桥型确定成桥状态和索力优化的方法,以常山县矮塔斜拉桥为研究背景,利用有限元分析软件Midas/Civil中"未知荷载系数"的功能,计算了常山桥的成桥索力,并对该索力进行优化分析,最终确定了合理的成桥状态,为施工状态的分析提供了有效依据。     

双塔双索面结合梁斜拉桥合龙段施工方案及关键技术分析

斜拉桥作为一种拉索体系,是大跨度桥梁的最主要桥型。斜拉桥是由许多直接连接到塔上的钢缆吊起桥面,斜拉桥由索塔、主梁、斜拉索组成。合龙是斜拉桥施工的重要环节之一,其施工质量直接影响成桥线形和应力。本文结合湖南某高速公路大桥,对该大桥中跨合龙方案进行分析,介绍了中跨加载合龙的具体流程、关键技术及实施效果,为同类型桥梁提供参考。     

独塔斜拉桥不同结构体系成桥状态分析

独塔斜拉桥具有良好的经济性和技术性，是桥梁工程中最具竞争力、发展最快的桥型之一.文章以一座独塔单柱斜拉桥为工程背景．通过改变主梁、桥塔、桥墩的结合方式形成刚构、漂浮、半漂浮和塔梁固结四种不同的结构体系，利用影响矩阵法的实用索力优化方法，以结构弯曲能量最小为控制目标，确定成桥索力，并对不同结构体系独塔斜拉桥的成桥索力、主梁和桥塔内力进行比较。     

双塔单索面斜拉桥自振特性测试及分析

广州海印桥为主跨175m的双塔单索面斜拉桥,基于有限元分析结果对海印桥进行自振特性测试,分析结构形式对动力特性的影响,并将基频分析结果与规范取值进行比较,同时结合该桥的自振特性实测结果,评价该桥的动力性能,研究表明:该桥的自振特性为低频小阻尼振动,采用规范计算的竖向弯曲基频与有限元分析数值及实测值均比较接近,结构设计合理且具有良好的动力性能;单索面斜拉桥采用塔梁墩固结形式能有效提高结构的抗扭性能,顺桥向倒Y型桥塔及双排柔性墩的单索面斜拉桥其顺桥向抗侧刚度及桥塔的侧向刚度均较小,主塔、柔性墩的纵横向振动相当明显。     

独塔不对称斜拉桥合理成桥状态分析

以南台头闸大桥为工程背景,进行合理成桥状态的建模计算与分析。建立内力与线形双控制的索力优化模型,提出分步迭代的成桥思路,精确得到合理成桥状态。分析迭代塔、梁内力与线形、斜拉索索力的误差变化,研究成果对于独塔不对称斜拉桥合理成桥状态的确定具有参考意义。     

矮塔斜拉桥合理成桥状态分析研究

矮塔斜拉桥是介于梁式桥和斜拉桥之间的一种桥型,其适用跨径也介于梁式桥和斜拉桥之间。文章浅析了预应力混凝土矮塔斜拉桥的桥型特点、受力特点和设计要点,借助于一具体工程背景,分析和概括了矮塔斜拉桥合理成桥状态的优化方法和优化目标。     

武汉大道金桥主桥的设计

为探索跨铁路站场大型变宽斜拉桥的结构特点及其关健技术,对武汉大道金桥的设计和计算分析过程进行了总结。金桥为独塔双索面预应力混凝土斜拉桥,跨径组合为(138+81+41)m,桥面宽39~49.9m,塔、墩、梁固结体系;主梁采用双边箱梁截面,桥塔为混凝土结构、高79.0m,斜拉索采用扇形空间索面布置。结构分析采用有限元软件MIDAS进行总体受力分析,并采用ANSYS对桥塔锚索区顶部三个节段进行局部受力性能分析和优化,通过试验及计算对该桥的抗震及抗风性能开展了专题研究。结果表明该桥的强度、刚度等各项检算值均满足规范要求。     

武汉大道金桥主桥的设计

为探索跨铁路站场大型变宽斜拉桥的结构特点及其关健技术,对武汉大道金桥的设计和计算分析过程进行了总结。金桥为独塔双索面预应力混凝土斜拉桥,跨径组合为（138＋81＋41）m,桥面宽39-49.9 m,塔、墩、梁固结体系;主梁采用双边箱梁截面,桥塔为混凝土结构、高79.0 m,斜拉索采用扇形空间索面布置。结构分析采用有限元软件 MIDAS进行总体受力分析,并采用 ANSYS对桥塔锚索区顶部三个节段进行局部受力性能分析和优化,通过试验及计算对该桥的抗震及抗风性能开展了专题研究。结果表明该桥的强度、刚度等各项检算值均满足规范要求。     

无背索独塔斜拉桥的静动力特性研究

结合一座跨径为116 m的预应力混凝土无背索独塔斜拉桥,对其空间进行静力分析,借用Midas软件对该桥空间应力有限元分析,再现了大桥成桥状态下各构件的应力和变形情况,并初步探讨了无背索斜拉桥的动力特性,以丰富该桥型的研究内容。     

基于ANSYS的大跨斜拉桥地震响应分析及性能评估

为研究西部高烈度地区大跨度斜拉桥的地震响应特点,以兰州市南绕城高速公路上一座跨径为177 m+360 m+177 m的结合梁斜拉桥为研究对象,利用有限元软件ANSYS建立其空间计算模型,分析了该桥的动力特性。运用非线性时程分析法计算桥梁结构在50年超越概率10%和2%两种地震水平作用下的地震响应,并以构件的能力需求比评估了该桥的抗震性能。结果表明:地震作用下主梁纵向振动与横向振动基本不耦合,其竖向位移受纵向地震作用影响较大;由于结构的非对称性,5#塔（南桥塔）的塔顶位移及塔底弯矩均大于4#塔（北桥塔）;在E1和E2两种水平地震作用下,各桥墩和桥塔关键截面以及斜拉索最小能力需求比均大于1,满足抗震性能要求;各桥墩纵桥向能力需求比小于横桥向,而桥塔纵桥向能力需求比大于横桥向,建议在过渡墩和辅助墩上安装减隔震装置,加强其纵桥向抗震性能。     

矮塔斜拉桥分丝管索鞍滑移效应分析

矮塔斜拉桥兼具斜拉桥和梁桥的受力特点。为了研究斜拉索不平衡索力作用下分丝管索鞍的滑移效应,以南盘江特大桥为背景,首先建立了矮塔斜拉桥全桥杆系有限元模型,确定出活载作用下最大不平衡索力;然后针对索鞍区建立实体有限元模型,分析在不平衡索力作用下分丝管与混凝土之间的接触力及界面应力的分布。研究结果表明：活载作用下斜拉索最大不平衡索力为142.7 kN;在索孔口附近分丝管外壁与混凝土之间存在较大的顺桥向接触力和界面应力,顺桥向接触力最大可达56.97 kN,界面应力最大可达9.739 MPa;竖向接触力较大的区域微裂缝较多且有进一步开裂的趋势。该研究结论对矮塔斜拉桥的设计具有参考价值。     

基于检测手段的某钢筋混凝土斜拉桥性能评定

以跨径组合为(28+50.4+28)m的双塔双索面钢筋混凝土斜拉桥为工程背景,对运营期间斜拉桥开展外观检查、材质状况检测、桥面线形测量、索力检测、静力试验等多项试验检测。同时采用Midas/Civil有限元分析软件进行建模计算,以规范和设计文件为依据,计算分析控制截面竖向位移、斜拉索索力变量、主塔塔顶偏位等,并将现场实测值与理论值相比较,对桥梁结构刚度、斜拉索受力等进行评价。研究结果表明,该桥主塔刚度及斜拉索索力均满足设计及规范要求,主梁竖向刚度超限,承载力不满足原设计及使用要求。     

弯曲能量最小法确定斜拉桥合理成桥索力

斜拉桥成桥恒载内力的分布对其结构体系的好坏有重大的影响。斜拉桥恒载内力的优化过程也是一个设计过程。文章介绍了基于Midas/Civil 2010有限元软件,以某独塔斜拉桥为工程实例,利用弯曲能量最小法确定斜拉桥合理成桥索力,并与测定的实际成桥索力进行对比分析,确定弯曲能量最小法的的实用性。     

斜拉-悬索协作体系桥合理成桥状态的确定

因其突出的优越性和竞争力使得斜拉-悬索体系桥在大跨桥型的工程中得到越来越多的应用,其合理成桥状态的确定是设计中要解决的一个重要的结构受力问题．目前针对斜拉桥和悬索桥成桥状态的确定方法已经比较成熟,但关于斜拉-悬索协作体系这种新桥型的成桥状态的确定方法还很少。本文结合ANSYS的优化模块．对斜拉-悬索协作体系桥成桥状态的确定进行分步计算．算例表明利用此方法能够得到该类桥型的合理成桥状态．