斜拉索非线性分析的状态修正法

Ｅrnst公式常被用于计算斜索的弹性模量,但在某些情况下它会造成索力与索拉伸量之间关系的不闭合,为此利用斜拉索外形与索力的协调方程,提出了一种适合斜拉索非线性分析的状态正法,并由算例证明了此法的正确性、实用性。     

桥梁钢绞线拉索防火隔热的理论分析及设计

桥梁拉索易在火灾情况下因高温而发生破坏,因此有必要对桥梁拉索的防火隔热开展研究设计。采用集中热质法建立了钢绞线拉索瞬态热流模型,求得拉索各层钢绞线表面温度随时间变化的数值解,并与有限元模拟结果进行了对比,取得了较好的一致性。参考美国后张法协会规范,根据限制拉索最外层钢绞线表面温度的防火要求,对计算进行分析,结果表明：受火时间为30 min时,拉索满足防火要求的最小防火层厚度与拉索等效模型的截面形状系数基本呈线性相关,且函数斜率约等于防火层的导热系数。以此为根据提出了计算桥梁钢绞线拉索防火隔热系统的最小防火层厚度的简便方法,并用37孔12.7 mm和单孔15.2 mm的钢绞线拉索进行了验算,数值计算结果表明受火时间为30 min时,前者最外层钢绞线的表面温度为261.3℃,后者为272.1℃,均满足防火要求。该计算方法简单可靠,为桥梁拉索防火隔热系统的设计提供了理论依据。     

运营期桥梁斜拉索的技术状况检测

桥梁斜拉索工程作为重要的基础设施建设工程项目之一,对于社会经济的发展以及人们的安全出行有着至关重要的作用,需要加强对桥梁斜拉索工程项目的重视.本文主要针对运营期桥梁斜拉索的技术状况、检测方法进行探究,希望能为桥梁的持续稳定可靠运行提供一定的参考.     

安装肋条斜拉索的涡激振动和气动力特性研究

以安装肋条斜拉索为研究对象,通过风洞试验系统研究肋条的安装方式（通长安装和间断交错安装）、尺寸和数量对斜拉索涡激振动和气动力的影响,并分析涡激振动的抑制机理.结果表明：和标准斜拉索相比,安装肋条斜拉索能有效抑制涡激振动,且间断交错安装方式的抑振效果优于通长安装方式,肋条数量为8根的控制效果优于6根和12根;增加肋条宽度和厚度都会减小涡激振动振幅;肋条斜拉索的脉动升力系数显著小于标准斜拉索,且功率谱尖峰幅值降低或不存在显著尖峰,表明间断交错肋条可以降低卡门涡脱落强度甚至完全抑制;对于气动力,在试验雷诺数范围内,安装肋条后平均气动力系数无明显雷诺数效应;相比于标准斜拉索,肋条为通长安装时均会增加斜拉索的平均阻力系数,而采用间断交错安装时,不同肋条数量、尺寸和风攻角对斜拉索的增阻减阻情况不同. 当采用8根尺寸为 20 mm×15 mm的肋条间断交错安装时,在所有风攻角下都有良好的抑振效果,最大涡振振幅减小率可达到96.79%,且平均阻力系数均稳定在1.13附近,平均升力系数均稳定在0附近.     

斜拉桥拉索的振动及控制现场试验

对钱塘江三桥 1 5号斜拉索进行了振动及被动控制测试 ,用频响函数非线性拟合方法得到了斜拉索的振动频率及等效模态阻尼比。依据测试分析结果提出了斜拉桥拉索的振动特性及被动油阻尼器控制存在的不足。     

安装椭圆形灯具和矩形线盒的斜拉索驰振

针对亮化灯具引起的斜拉索振动问题,以某安装椭圆形灯具和矩形线盒的斜拉索为工程背景,研究了驰振特性及增加结构阻尼对驰振的抑制效果. 首先,进行了节段模型测力风洞试验,测量了安装灯具斜拉索的三分力系数,通过驰振力系数初步预测了发生驰振的风攻角范围;然后,分别进行了二维和三维节段模型测振风洞试验,测量了安装灯具斜拉索风振响应随风攻角、风速等的变化规律,探讨了阻尼比对提高驰振临界风速的影响规律 . 结果表明：安装椭圆形灯具和矩形线盒的斜拉索的平均阻力和升力系数最大分别可达1.8和1.5,静风荷载比未安装灯具时可增大 83%;局部凸起的点光源对安装灯具斜拉索的气动力影响很小;二维斜拉索的最不利风攻角为 8°,驰振力系数低至-7.9,阻尼比为 0.1% 时驰振临界风速为21.8 m/s;三维斜拉索的起振风偏角范围为 40°~56°、186°~196°,面内和面外都有较大振动;阻尼比为0.1%时起振风速低至4.7 m/s;起振后,随风速的增大,振幅线性增加,折减风速达到77时,无量纲位移可达到2D（D为斜拉索直径）;增大阻尼在相同风速下可降低振动的幅度;阻尼比小于 0.8%时,增加阻尼对驰振临界风速的提高作用有限;当阻尼比增大到 1.0%时,能够有效抑制安装椭圆形灯具和矩形线盒的斜拉索驰振.     

斜拉索振动控制仿真程序的开发与应用

开发了斜拉索振动控制分析软件MRCONTROL．该软件可以通过MATLAB软件转化,实现在控制试验 设备DSPACE系统上进行实时现场控制．通过试验仿真和工程研究对软件进行了验证和完善．     

求解平行钢绞线斜拉索初张力的数值算法

从平行钢绞线斜拉索张拉的基本原则出发,首先通过悬链线理论推导出拉索在目标状态下的索形方程和无应力索长计算公式;然后提出了平行钢绞线拉索张拉过程中的两类问题及求解这两类问题的数值计算方法,将其应用于求解平行钢绞线斜拉索单根索股的初张力;最后使用Matlab编制了计算程序,并以在建的铜陵公铁两用斜拉桥为工程背景进行算例分析,对算法的有效性进行验证.结果表明:文中提出的方法高效、可靠,可以为平行钢绞线斜拉索的施工提供理论参考.     

斜拉索参数共振新型减振措施

针对斜拉桥拉索发生的大幅参数振动,提出了一种的减振措施——限位装置.运用有限元方法,建立了单索的二维模型,模拟了拉索的大幅参数共振现象,所得结果与以往研究者得到的解析结果及试验现象相一致,在数值模型中,模拟了限位装置,研究了其对拉索参数共振的抑制作用.从能量原理和参数共振发生机理两个角度,阐明了限位装置的减振机理.在此基础上,讨论了限位装置参数对减振效果的影响.结果表明:限位装置可以显著减小拉索参数共振的振幅;限位装置减振机理明确,能从根本上抑制大幅参数共振的发生;减小限位高度或将限位位置向拉索中间靠拢,会使减振效果更加明显,此结论对限位装置应用于实际工程中有一定的指导意义.     

采用磁流变阻尼器的斜拉索半主动控制

采用基于位移和速度方向的半主动控制算法，对斜拉索和磁流变阻尼器组成的系统进行了动力分析．考察了斜拉索基频（张力、索长、质量）、Irvine参数、激励荷载（类型、频率、大小）等各种因素对斜拉索动力响应的影响，并与磁流变阻尼器被动控制、最优粘性油阻尼器控制效果进行了比较．以全索全时段振动响应的均方根作为振动控制效果的评价指标．研究表明：磁流变阻尼器半主动控制对斜拉索抑振效果比磁流变阻尼器被动控制、最优粘性油阻尼器有较大幅度的提高；索全长全时程振动响应的位移均方根减小幅度可达50％，且在磁流变阻尼器型号的有效区间内，可使多阶振动模态均取得较好的减振效果．     

矮塔部分斜拉桥的斜拉索施工技术

山东惠青黄河大桥是一座双塔单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥.主桥的孔跨布置为:(133+220+133)m,采用塔梁墩固接的结构形式,设计构思独特.以该桥为背景,对矮塔部分斜拉桥的斜拉索施工技术进行了介绍.     

斜拉索PE挤出工艺优化研究

重点阐述PE材料性能、挤塑机螺杆结构、出口模具结构及冷却工艺对斜拉索PE挤出工艺的影响及采取的优化措施。     

斜拉索采用MR阻尼器半主动控制的研究

采用基于位移和速度方向的半主动控制算法,对斜拉索和MR阻尼器组成的系统进行动力分析,考察了 斜拉索基频(张力、索长、质量)、Irvine参数、激励荷载(类型、频率、大小)等各种因素对斜拉索动力响应的影 响,并与MR阻尼器被动控制效果进行了比较,以全索全时段振动响应的均方根作为振动控制效果的评价指 标．研究表明,MR阻尼器半主动控制对斜拉索抑振效果比MR阻尼器被动控制有较大幅度的提高．位移RMS 减小的幅度可达50％,且在MR阻尼器型号的有效区间内可使多阶振动模态均取得较好的减振效果．     

矮塔斜拉桥拉索施工工艺技术研究

文章以宿州市新汴河大桥为工程背景,详细介绍了矮塔斜拉桥拉索施工的工艺流程,阐述了施工过程中的关键施工步骤,简述采用等张拉力法对拉索进行单次张拉的优点。通过对矮塔斜拉桥拉索施工工艺技术的探讨,以期为今后类似工程提供施工经验。     

基于云理论的斜拉索耐久性风险评估

为了有效地避免事故的发生,给项目的安全提供前瞻性意见,提出一种基于云理论和ALARP准则的空间风险分析法.首先引入“可预兆性”作为风险指标,建立三维风险空间.随后定义了“风险界面”的概念,并以风险指标等级为变量建立界面方程.通过修改变量系数调整风险空间形态,实现不同评估需求下对风险指标的赋权.最后,根据云运算法则建立风险空间云模型和评估样本云模型,并基于样本云模型生成大量云滴,带入风险空间正向云发生器中计算平均确定度,作为确定最终风险评级的依据,实现了风险评估过程的完全量化.以斜拉索耐久性风险评估为例,验证了新方法与规范的相符性和可行性.     

摩擦型阻尼器的斜拉索减振试验研究

通过人工激振后测自由振动衰减，得到了拉索一摩擦型阻尼器系统的对数衰减率．试验结果表明，安装摩擦型阻尼器后拉索阻尼有了很大的提高；试验测得的对数衰减率值与拉索的最大振幅及模态均相关；实测所得到的对数衰减率一振幅及模态关系和Main提出的理论计算结果，在拉索所能获得的对数衰减率最大值及对数衰减率值随振幅及模态的变化趋势相吻合，然而在振幅的幅值对应上存在较大的差异；对于非线性较强的摩擦型阻尼器，Main提出的理论仍需进行修正方能在阻尼器优化设计中应用．     

浅谈斜拉索的风振现象和抑振措施

介绍了斜拉桥拉索风振现象的形成及其特征,并简介了抑振设计中采用的一些措施。     

基于云理论的斜拉索可靠性评价方法

为准确评估易损难修的斜拉索的可靠性,保证行车安全舒适,提出一种基于云理论的斜拉索可靠性评估方法.首先根据拉索力学特点和常见病害,以斜拉索的运营状态应力极值、恒载索力变幅、应力幅、基频、服役时间、PE护套开裂程度及阻尼系统完好程度为指标,建立了斜拉索可靠性评估指标体系.咨询专家意见建立权重云模型,并根据泛概念树的概念扩充原理实现权重的群决策.最后将指标对各等级的平均确定度与权重云模型加权汇总,得到可靠等级确定度的云模型并以此确定最终评级.规范评估结果与拉索实际病害情况对比验证了所提方法结果的合理性和可操作性.