悬索桥主缆系统数值解析法计算的一种收敛算法

从理论上证明了索段状态方程存在无解的情形,提出了在设计基准温度下成桥状态主缆系统数值解析法求解的迭代计算中存在收敛路径寻找的问题。针对已有数值解析法可能得不到解的缺陷,引入搜索算法和惩罚因子,对其进行改进,给出了惩罚因子的合理取值公式和改进后数值解析法的迭代步骤,确保了各种荷载情况的设计基准温度成桥状态主缆系统计算的快速高精度收敛。给出了数值解析法改进前不能收敛而按该方法改进后能收敛的算例。     

广州珠江黄埔大桥南汊悬索桥主缆紧缆施工

珠江黄埔大桥南汊桥为单跨加劲钢箱梁悬索桥。在南汊悬索桥施工中,利用紧缆机进行主缆的紧缆作业。本文介绍南汊悬索桥主缆紧缆施工。     

悬索桥主缆线形解析方程解及应用

假设悬索桥主缆自重沿弧长均匀分布,加劲梁、桥面等其余恒载沿水平均匀分布,按考虑和不考虑主缆弹性伸长对主缆线比重影响的计算模型,根据主缆微元的力学平衡关系,通过引入一个参数u(shu=dy/dx),分别导出了悬索桥主缆成桥线形的解析参数方程。由边界条件,将定解问题转化为一组非线性方程组,以抛物线理论值为求解初始值,采用拟牛顿法求解中跨端点未知参数和主缆张力的水平分量。然后通过改变参数u来确定主缆线形坐标。最后由积分法导出了主缆索有应力和无应力长的计算公式。算例结果表明两种计算模型收敛速度较快,计算精度较高,都可以用于悬索桥设计与施工计算。     

特大跨径悬索桥主缆PPWS施工 牵引力近似计算方法

特大跨径悬索桥主缆PPWS施工,索股数量多、牵引距离长,广泛采用可以连续过塔的门架拽拉式牵引系统进行索股架设。牵引力的准确计算对牵引设备选型、确保工程顺利实施具有现实意义。在早期悬索桥建设中,牵引设备能力需求和选型主要依靠经验选取,探索了PPWS施工门架拽拉式牵引系统牵引力计算方法,与工程现场实测比较,计算结果可靠,可以用于工程施工计算。     

悬索桥主缆初始位形的悬链线方程精细迭代分析法

悬索桥非线性有限元法采用悬链线单元精度高,推导了基于自重约束方程,求解两种设计条件下主缆初始位形的悬链线精细迭代法公式,该方法能够计算主缆变形后自重荷载集度的变化.根据索鞍的受力特点,推导了不平衡索力与索鞍预偏量之间增量函数形式的显式刚度方程,导出了索鞍弧顶主缆曲线的无应力索长的精确计算公式.算例结果表明,方法精度高,计算稳定且收敛快.     

独塔非对称自锚式悬索桥主缆施工的监控测量调整

跨河跨谷大桥的结构设计外形美观,为了充分发挥材料的性能,提高大跨度稳定性,设计者们更青睐采用悬索桥。本文以贵州省罗甸县城市综合建设项目1号桥悬索桥为研究对象,分析独塔非对称自锚式悬索桥结构特点,介绍了主缆施工中的架设过程及线型调整方法,可为后期类似工程提供借鉴和参考。     

南京长江第四大桥上部结构施工关键技术

南京长江第四大桥主桥为主跨1 418 m的双塔三跨连续式钢箱梁悬索桥,为国内同类型桥梁之最,居世界第三。本文从索鞍吊装、牵引系统与猫道架设、主缆索股架设、主缆紧缆、索夹及吊索安装、钢箱梁架设和主缆缠丝等方面对南京长江第四大桥悬索桥上部结构安装施工关键技术进行了系统介绍,可为类似大跨度悬索桥上部结构施工提供参考。     

悬索桥主缆单元索股水平收放索技术应用智能放索装置研制

介绍了悬索桥主缆单元索股放索时,针对水平收放索技术的一种被动式智能放索装置的设计原理、组装和试验,以及在使用此智能放索装置后,主缆单元索股放索质量的提高。     

空间主缆自锚式悬索桥成桥状态的确定方法

基于空间主缆自锚式悬索桥受力的内在要求,明晰了成桥状态确定的总体流程;从主梁受力合理(弯矩合理)的要求出发,获得了成桥状态吊索合理竖向力的确定方法;在阐述空间主缆找形解析法基本方程和吊索竖向力确定方法的基础上,给出了能确保收敛的空间主缆找形和吊索参数计算的具体步骤和方法;根据成桥状态吊索仅在横桥向倾斜的条件,推得了空间主缆线形变化刚度计算的递推公式。从而建立了概念明确、思路清晰、便于编程的空间主缆自锚式悬索桥成桥状态确定的高效高精度方法。杭州江东大桥的工程实例表明了该文方法的高效率、高精度。     

南京长江二桥南汊桥索梁锚固结构疲劳试验研究

南京长江二桥南汊桥的斜拉索与钢箱梁的锚固采用了锚箱式索梁锚固结构,其受力复杂,特别在运营活载作用下的疲劳性能值得关注。介绍了该索梁锚固结构的足尺模型疲劳试验,在理论分析和试验研究结果的基础上,分析了该索梁锚固结构在循环荷载作用下的疲劳性能,得出一些有益的结论。     

三跨连续弹性支撑体系悬索桥结构体系设计研究

南京长江第四大桥为主跨1 418 m三跨连续悬索桥,结构体系复杂,世界范围内较为少见。本文通过对三跨连续体系悬索桥矢跨比、索塔区支撑、纵向限位及竖向限位的比较研究,详细阐述了该结构体系的受力特点,并结合南京长江第四大桥的实际情况,提出了适合的结构体系形式。同时,三跨连续弹性支撑体系在悬索桥中首次应用,具有创新意义。     

南京长江第四大桥南锚碇地下连续墙支护结构设计

南京长江第四大桥南锚碇基础为支护开挖深埋扩大基础,采用井筒式地下连续墙支护体系,平面形状为"∞"形,长82 m,宽59 m,由两个外径59 m的非完整圆和一道隔墙组成,壁厚为1.5 m。隔墙为前后两个非完整圆的支撑结构,抬高隔墙底标高,使得基础底板为一整体结构;填心混凝土施工完成后凿除部分墙体,既解决了开挖状态下的支护问题,又使基础顶板有效连为整体。采用"∞"形比圆形或矩形结构形式布置平面面积小,截面惯性矩大,且半径较小,墙体环向应力小,安全性及可实施性高,有效降低了工程投入,提高了结构的安全性。     

南京长江第四大桥猫道结构设计与施工

南京长江第四大桥为主跨1 418 m的双塔三跨吊悬索桥,上部结构施工猫道采用无抗风缆和无抑振机构的三跨连续式猫道结构。本文对南京长江第四大桥猫道结构设计、架设及猫道改吊与拆除施工进行了系统介绍,可为类似悬索桥猫道设计及施工提供借鉴与参考。     

TMD对列车作用下大跨钢桁架桥的振动控制研究

南京长江大桥是连接我国南北的重要交通命脉,考虑到列车引起的振动对该桥危害较大,有必要采取有效措施对其进行振动控制。结合车桥动力方程,有限元分析时将列车经过大桥全过程的桥梁结构作为时变系统来考虑,基于ANSYS平台编制了动力时程响应分析程序。据此研究了调谐质量阻尼器(TMD)在该桥减振控制中的参数敏感性和控制效果,并对比分析了列车时速对减振效果的影响。结果表明,TMD在其刚度和阻尼系数取值合理时可达到最优控制效果;设计TMD对该桥列车致振动竖向加速度的控制效果明显,且在列车时速较高时减振效果更加显著。     

Development of the Swedish bridge management system by introducing a LMS concept

The Swedish Road Administration (SRA) has developed an information technology (IT) based bridge and tunnel management system (BaTMan) that is widely implemented by the organisation. The system is a tool for operational, tactical and strategic management. However, this system does not include systems and tools for managing optimisation and long-term planning of␣Maintenance, Repair and Rehabilitation (MR&R) actions due to service life performance aspects. This paper discusses the need of service life performance analysis for sound optimisation and long-term planning of MR&R actions in the bridge management. The paper presents a service life performance analysis model that is based on a Markov chain model and the MEDIC method. The model is developed to manage different kinds of degradation characteristic and yet present a uniform result expressed in conditional probabilities. The paper discusses also the need of systems and tools for describing objects on both an overall level and on a component level.     

A Study of the system control model of caisson dewatering of the north anchorage of Taizhou Bridge

A caisson foundation is applied to the north anchorage of Taizhou Yangtze River Highway Bridge of which the initial caisson sinking requires dewatering. Since the caisson foundation is quite close to nearby buildings, a system control model is established with source (sink) distribution and intensity being the object function, minimum requirements of settlement and deformation of surroundings caused by dewatering and dynamic water levels during different working procedures being constraints, and the design parameter of pumping wells being the variable, as so to lower the jeopardizing of surrounding buildings, which provides a new method for active control over settlement during dewatering. Such a method of dewatering based on system control model should be of significance for similar projects involving dewatering.     

南京长江二桥南汊桥地震反应的主动控制及AMD系统参数设计

基于模态空间法对结构运动方程进行降阶,运用经典最优控制理论,提出了采用主动质量阻尼系统AMD对大跨度斜拉桥地震反应进行主动控制的方法。以南京长江二桥南汊桥为例,对其在EL-Centro波和人工地震波作用下桥梁横向地震反应的AMD控制进行了仿真计算,分析了控制模态数目和使用的作动器数目;同时,对AMD系统的参数进行设计,分析了不同质量块质量和弹簧刚度对优化目标函数和作动器最大出力的影响,推荐出适合南京长江二桥南汊桥的AMD系统基本参数。     

CFRP筋粘结型锚固系统数值模拟及失效分析

针对碳纤维增强复合材料(CFRP)筋粘结型锚固系统,采用数值分析研究了不同锚具内壁与锚固胶体间的摩擦系数、不同锥形倾角、锚具前端有无直筒过渡段及有无端堵约束对筋材应力状态的影响,找出了筋材在靠近锚具端部发生破坏的原因,提出了相关强度分析方法及锚固改进方法,并用试验结果验证了方法的有效性。分析结果表明:筋材在摩擦系数为0.7时受到的径向挤压应力峰值只有摩擦系数为0.3时受到的径向挤压应力峰值的45.01%;随着锥形倾角增大,CFRP筋在锚具锥段所受的径向挤压应力峰值逐渐减小,所受剪应力峰值逐渐增大;在锥段末端增设直筒过渡段可以缓解筋材所受到的径向挤压应力与剪应力峰值,缓解系数分别为76.78%与52.90%;端堵约束的存在使锚具端部应力集中现象明显,导致筋材在锚具端部发生破坏。