基于无应力状态法的悬臂施工桥梁远端控制技术

济宁市京杭运河新建辅道桥主桥采用连续梁桥悬臂拼装施工,施工控制是分阶段成形桥梁施工控制的重点和难点,钢梁线形控制精度要求高,在现场拼装时需要保证成桥平面与竖曲线线形,控制难度大。文章分析了传统施工控制方法的不足与无应力状态法的应用原理。采用桥梁专用有限元软件Midas Civil进行施工前有限元仿真计算。基于无应力状态法理论提出了通过远端调节方法实现悬臂拼装快速合拢的方法,降低施工控制难度,加快进度提高效率。     

伽辽金无网格法和有限元法的比较

无网格法在计算力学中成为一种区别于有限元法的新的数值计算方法。文章通过对无单元无网法、应变光滑稳定法、常规有限元法和杂交应力元法进行位移误差和应力误差比较分析;结果表明,无单元无网法和有限元完全积分法在许多问题上精度是可比较的,而有限元中杂交应力元法则明显优于其他方法。     

论应力状态理论

借助数学工具解决弹性力学的基本问题，在弹性力学基本假定下详细解释什么是应力，其中包括应力的基本概念、如何描述一点处的应力状态及应力球张量与应力偏张量的基本内涵，并给出了定解问题所必须的边界条件，以及转轴作用下的应力转换方法和应力张量与应力偏量．     

超大跨度斜拉桥的安装构形与无应力构形

节段施工桥梁的安装构形与无应力构形是现场施工和工厂预制的重要信息，而工程中对此存在一些误解。论述了安装构形与预制构形的联系与区别。根据力与变形的协调原理，提出求安装构形的大循环迭代法和求无应力构形的单元CR（随转坐标系）位移法。对苏州一南远大桥的计算结果表明：结构整体无应力构形与设计构形相差较大，但由于密索体系斜拉桥的恒载弯矩较小，短线法预制只需考虑单元长度修正，无需考虑梁端角度修正；切线拼装的误差随悬臂拼装急剧放大，完全按无应力控制法进行斜拉桥施工控制需慎重。     

钢桁梁桥施工过程中的无应力合龙方式

由于大跨径钢桁梁桥的施工过程较为复杂,尤其是采用悬臂施工法且中跨采用悬臂合龙时,对成桥后的个别杆件受力状态影响较大,因此采用中跨无应力合龙符合钢桁梁的受力要求。本文通过有限元软件对钢桁梁桥采用无应力合龙方式进行位移、应力和稳定性的分析。     

冻结兰州黄土单轴受压全过程应力应变曲线方程研究

冻土的力学特性一直是岩土工程界所关心的问题之一。冻土的力学参数是一个与加载路径和加载历史以及应力环境、温度、含水量等多方面因素有关的过程量,在不同的应力环境中表现出不同的力学特性。本文对冻结兰州黄土单轴受压的应力应变曲线进行了研究,给出了试验曲线族上升阶段和下降阶段的拟合曲线方程,并给出了方程参数与试验条件之间的相互关系。     

微分等达因法确定的应力状态

微分等达因法用于确定平面应力状态,可以不建立差分方程和分解次主应力而直接求解,在三维应力状态下,微分等达因法对应力模型具有非破坏性,通过把应力光学定律和弹性力学平衡微分方程联立采确定应力分量。     

温度对连续拱桥体外预应力张拉应力、伸长量影响分析

天水市双桥大桥连续拱桥体外束张拉采用分步张拉的施工方法,张拉周期近一年,期间温度变化对体外束内应力及张拉伸长量存在较大影响。本文对体外束分阶段张拉过程中伸长量偏差进行原因分析,指出了分阶段张拉周期内温度变化是造成应力束伸长量较理论值出现较大偏差的主要原因,探究了阶段性预应力损失与温差、伸长量偏差之间的关系。并在该桥梁施工过程中得验证。为今后施工类似桥梁体外束张拉计算提供借鉴。     

预应力混凝土桥梁监测需注意问题之探讨

分析了大跨度预应力混凝土桥梁施工应力监测中存在的问题，介绍了改进措施及提高测试精度的具体方法。     

大跨预应力混凝土连续梁桥悬臂施工结构控制分析

目的研究大跨度预应力混凝土连续梁桥悬臂施工的成桥线形和受力情况,为施工控制提供理论依据,并指导桥梁的设计和施工.方法模拟分析大跨度预应力钢筋混凝土连续桥梁悬臂施工的受力状态和变形特点,得到桥梁结构各个施工阶段的受力状态和变形,利用TDV软件建立桥梁模型,分别采用正装分析法、倒装分析法和无应力状态分析法,对桥梁施工过程进行结构控制分析.结果模拟分析出桥梁结构在各个施工阶段的变形和受力状态以及它们的变化规律,保证桥梁成桥的线形和受力情况符合设计要求.结论根据结构控制原理并结合模拟分析数据特点,正装分析法适用于施工过程中结构应力计算,倒装分析法适用于施工过程中立模标高的确定,无应力状态分析法适用于预测成桥状态下的结构应力和线性情况.     

悬索桥主缆成桥线形的解析计算

根据悬索桥在恒载作用下的力学特点,对悬索桥的主缆线形及无应力索长的计算方法进行了研究.采用悬链线单元建立悬索桥线彤和无应力索长的计算公式,结合施工中加劲粱的架设特点,确定了成桥线形分析中的吊索力,还对计算悬索桥主缆线形的非线性方程组采用Newton-Raphson迭代格式求解并编制程序.最后通过算例验证了该方法的计算精...     

大跨度斜拉桥施工过程索力和线形双控研究

为了使斜拉桥在成桥后达到合理状态,必须拟定合理的施工状态,即在施工过程中使斜拉索力和结构位形同时达到理想状态.采用一阶最优化计算方法,以成桥后结构的弯曲应变能和主梁的线形为目标函数,以斜拉索的初始张拉力和主梁节段的预抛高值为设计变量,建立了斜拉桥施工控制的空间非线性有限元分析模型,并以某大跨度预应力混凝土斜拉桥为例,模拟了混凝土主梁的悬臂浇筑过程.结果表明,该方法可使成桥后主梁的线形和结构的内力得到合理控制,从而可有效地确定斜拉桥的合理施工状态.     

Closure technique for the hybrid girder cable stayed bridge of Edong Bridge

Based on Edong Yangtze River Bridge, which is the second longest hybrid girder cable stayed bridge with 926 m long main span, the influencing factors and crucial techniques of the main span closure method for long span hybrid girder cable stayed bridge are studied. After theoretical analysis, numerical evaluation and practical test, the loading assistant closure method is employed in Edong Yangtze River Bridge. The loading assistant closure method, with better thermal adaptability and less influence on bridge line and the forced status, can meet the requirements of the unstressed state control method. Based on the mentioned advantages, the loading assistant closure method is applicable to long span hybrid girder cable stayed bridges. The conclusion can provide a reference for the further design of the similar bridges.     

悬索桥成桥状态计算方法

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，考虑主缆弹性伸长对其自重集度的影响，导出了以参数u（shu=dy／dx）表示的主缆线形方程。由边界条件，建立了求解主缆水平张力和端点未知参数的非线性方程组，采用拟牛顿法求解。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。算例表明该方法收敛速度较快，计算精度较高，可用于悬索桥设计与施工控制计算。     

钢箱连续梁桥制造线形关键技术研究

港珠澳大桥非通航孔桥采用110m跨钢箱连续梁形式,施工采用大节段整体制造和整体架设的工艺,其构造及施工方法为国内跨海大桥首次使用。基于全过程几何控制理念,重点对桥梁线形进行控制分析,计算分析钢箱梁的制造线形和制造工艺,并模拟分析得到其制造及架设过程中线形的变化规律,得出相应的线形调整措施。对日后同类型桥梁线形控制有一定参考价值。     

单元解体法精确求解梁元无应力构形

基于非线性二阶梁柱理论及CR-UL全量求解方法,利用单元解体理论(几何法及零作用法)精确求解平面结构中梁元的完整无应力构形.利用目标构形几何信息及其对应的单元抗力直接求解梁元无应力构形基本参数;采用几何法直接进行坐标转换即得构件单元完整无应力构形;采用零作用法并利用无应力构形基本参数进行逆向计算亦可求解其完整无应力构形;编写程序对提出的两种方法进行了算法及最终结果的验证.结果表明利用几何法可在不建立结构有限元模型的条件下精确高效求解构件的完整无应力构形,利用零作用法亦可精确求解构件完整无应力构形,但需编写完善的几何非线性程序.     

桥梁成型状态的施工期优化

利用施工期结构状态变型桥结构状态目标的关系,提出了状态目标最优化的原理与方法,这和施工工期结构状态变量正向,直接与成桥状态目标之间的联系,避免了“倒退分析”过程及迭代可能出现的运算发展问题,并适用于大距度混凝土桥梁结构状态的分析与控制。     

框架结构倒塌分析中的几个问题

基于广义函数,提出了混合铰杆单元模型,以描述结构倒塌破坏过程中的不连续位移场,并参照当前无应力构形建立控制方程。引入拉格朗日乘子对接触碰撞现象进行分析,不需要刚体软表面假设,对一门式框架和梁自由下落与地面碰撞分别进行了计算分析。     

钢箱梁开启桥施工的几何线形控制研究

桥梁结构在施工过程中总会产生变形,其各部位的设计标高和实际标高总会有偏差,这会导致实际成桥线形状态与设计状态不符。因此要对桥梁施工实施几何线形控制,使其在施工中的实际位置状态与预期状态之间的误差在容许范围内,使成桥线性状态符合设计要求。本文以海河钢箱梁开启桥工程施工监控为背景,建立有限元模型,先用ABAQUS有限元软件对施工过程中关键工况的位移进行计算,然后对施工几何线形控制理论作出详细说明,并对施工线性监控实测数据进行分析研究,得出一定的规律和结论,为类似桥梁施工的线性控制提供参考和借鉴。     

钢管混凝土拱桥可靠度分析

为了研究由于施工产生的误差对结构可靠度的影响,针对铜管混凝土拱桥的特点,采用应力叠加法(也即极限状态设计法)模拟了钢管混凝土拱桥成桥过程,运用响应面法结合FORM计算了结构体系可靠度.分别计算了拱桥拱轴线设计高度及拱轴线下降0.3 m两种荷载工况下的结构体系可靠度.计算结果表明按1/2跨截面影响线布载时桥粱的可靠指标最...