基于乘子-Newton优化算法确定钢箱梁斜拉桥的合理成桥状态

针对钢箱梁斜拉桥成桥状态的优化问题,以钢箱梁斜拉桥主梁和桥塔的弯曲能量之和为目标函数,以主梁和桥塔位移、应力、斜拉索索力及其均匀性等为约束条件,建立钢箱梁斜拉桥成桥状态优化的二次规划数学模型,并采用乘子-Newton优化算法进行求解;结合该方法和有限元方法对国内某座大跨径独塔钢箱梁斜拉桥的成桥状态进行了优化,并与无约束最小弯曲能量法及刚性支承连续梁法的优化结果进行了对比。研究结果表明:该方法优化所得结构位移、内力、应力及索力与其余两种方法优化结果的最大相对误差分别为21mm、127.29%(16 194kN·m)、154.21%(4.58MPa)以及22.51%(346kN);该方法所得成桥状态下,主梁线形平顺,内力及上下缘应力分布均匀,桥塔塔顶向边跨有一定的预偏,且为全截面受压状态,斜拉索索力随斜拉索长度的增长均匀递增,过渡墩与辅助墩的支承反力均为正值,具备一定的压力储备;该方法简便、有效、实用性强,可避免采用传统方法时,人为调索的随意性,可方便地获得钢箱梁斜拉桥的合理成桥状态。     

连续多跨矮塔斜拉桥力学性能分析

以开封黄河二桥主桥为研究对象,采用有限元程序Midas/civil对该桥进行了力学性能分析.计算结果表明:由于该桥塔高与跨径之比较大,斜拉索承担较多的竖向荷载,能有效降低主梁支点截面的高度和内力;主梁的内力与变形表现为多跨连续梁的受力特点,主梁基本全截面受压,轴力分布较为均匀,在桥塔根部支点处出现较大正弯矩,跨中出现负弯矩;主梁刚度较大,整体变形以向上为主,变形量较小;主塔只起到拉索转向块的作用,纵向受力较小,故各塔顶纵桥向位移较小,在中等跨径范围内,可采用多跨矮塔斜拉桥方案解决普通多跨斜拉桥的刚度问题;每根塔柱两侧拉索的拉力由内向外依次小幅增大,总体分布均匀,边跨索索力最大,活载作用引起的拉索应力增幅较小;桥梁结构在非对称活载作用下的受力更为不利;各构件控制截面应力及变形均在桥梁设计规范规定范围内,且具有足够的安全储备,桥梁结构受力合理.     

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。     

斜拉桥结构检测及受力状态分析

以某市人民大桥为工程背景,介绍了运营阶段斜拉桥的检测内容及内力评估方法,对斜拉桥检测成果进行了分析,同时提出一系列应对措施,从而提高桥梁的使用寿命。     

大跨度斜拉桥索塔锚固区应力分析

斜拉桥拉索锚固区是索塔受力的关键部位,在斜拉索大吨位拉力及预应力共同作用下,受力十分复杂,保证其结构安全、受力合理是斜拉桥建造过程中的关键问题.运用实体有限元方法对某斜拉桥索塔锚固区进行空间应力分析,对比分析了3种不同工况下锚固区的受力特点及应力分布规律.分析结果表明,采用环向井字形的水平预应力束配置形式是合理的;在1 265 MPa的张拉控制应力下,各铜束应力都已经相当接近1 116 MPa,说明了预应力钢束的强度已经充分发挥,不宜再提高张拉控制力.     

工程资讯

今年中央水利投资规模超过800亿元;辽宁今年交通投资将突破350亿元;喀纳斯景区首个风电项目建成投产;世界最长最宽多塔斜拉桥——嘉绍大桥开建;山西投资310亿元用于电网建设     

新型桥塔自立状态动力特性分析

某独塔斜拉桥桥塔装有横撑和风缆,是一种新型桥塔,基于ANSYS软件对其自立状态下的整体动力特性和风缆动力特性进行了计算,并分析了它们的影响因素。结果表明,横撑和风缆增大了桥塔横桥向弯曲频率和扭转频率,而略微减小了顺桥向弯曲频率;风缆是否分段建模对桥塔低阶振型和频率没有影响,而对高阶振型和频率有影响;桥塔频率对风缆初张力不敏感;风缆频率对风缆初张力比较敏感,而且随着初张力的增大而逐渐增大,但频率增幅逐渐减小。     

上海长江大桥索塔锚固区整体空间分析

运用大型有限元软件对包括混凝土基座在内的上海长江大桥整个索塔锚固区结构建立了索塔整体空间模型并进行了详细的受力分析,合理考虑了塔壁混凝土的开裂效应,分析得到了钢锚箱与混凝土塔的协同工作机理以及剪力钉的受力特性,根据计算结果提出了一些对索塔结构设计有意义的结论及建议.     

CFRP索和钢索斜拉桥地震响应分析与抗震验算

为了研究碳纤维增强复合材料（CFRP）索和钢索斜拉桥在地震响应和抗震性能方面的差异,以苏通长江公路大桥为参考建立了有限元动力学模型。采用等轴向刚度准则进行钢索和CFRP索的替换,利用时程分析法比较了不同索斜拉桥的地震响应值,并进行了抗震验算和评价。结果表明：相对钢索斜拉桥,CFRP索斜拉桥的自振频率有明显提高,位移和内力地震响应值减小,响应衰减较快,且抗震性能优势明显,其原因是CFRP索斜拉桥自重轻、索桥耦合振动的概率小、索的材料阻尼大等;所得结论可为CFRP索在大跨斜拉桥中的应用提供参考。     

海南某大跨斜拉桥抗震性能分析

采用三主梁精细有限元模型对海南某斜拉桥的地震响应进行计算分析.进行了反应谱和几何非线性时程分析法地震响应的对比分析.计算结果表明:该桥的桥塔刚度满足要求,主梁刚度基本满足要求,主梁顺桥向的弹性约束和阻尼装置对减小顺桥向位移有一定的作用,但在罕遇地震作用下存在动力失稳的可能性,因此对主梁位移的限制应更严格,从而提高其整体的抗震性能.