系杆拱桥吊杆张拉施工理论探究

本文基于工程控制论中的随机最优控制思想和卡尔曼滤波原理,建立了系杆拱桥吊杆张拉随机最优控制模型,从而能够使所有的吊杆张拉完毕后不必对先前各施工阶段张拉的吊杆返回调整,以期缩短施工时间,节省施工费用并最终达到预计的理想状态.     

系杆拱桥中碳纤维吊杆初始张拉力控制

以已制作的舞水大桥钢箱系杆拱桥缩尺模型为实例,对如何确定系杆拱桥中碳纤维CFRP吊杆初始张拉力进行了研究,可为以后CFRP吊杆的张拉控制提供科学依据.建立舞水大桥钢箱系杆拱桥缩尺模型的有限元模型,采用逆向施工法得出每根吊杆的初始张拉力,然后,采用正常施工顺序对缩尺模型的CFRP吊杆进行张拉.对比有限元计算值和实际测量值,两者数值能够很好地吻合.研究表明:用有限元的逆向施工法指导系杆拱桥中CFRP吊杆初始张拉力的确定是确实可行的.     

基于RBF的系杆拱桥吊杆张拉控制研究

系杆拱桥施工过程中,吊杆张拉控制既是关键问题,也是难点之一.采用径向基神经网络(RBF)对一系杆拱桥吊杆张拉力控制计算进行分析.结合大桥吊杆张拉施工过程,采用有限元软件MIDAS建立空间梁单元有限元模型,模拟吊杆索力张拉过程.依据一定的吊杆张拉顺序,将成桥设计索力作为输入向量,以对应的吊杆初张力作为输出向量,利用MATLAB神经网络工具箱中的径向基神经网络的泛化特性,来逼近两者之间的非线性映射关系,直接计算出吊杆初张拉力,并与设计成桥索力进行比较.计算表明结果与设计值差值均控制在5%精度内,满足工程精度要求.     

系杆拱桥吊杆初始张拉力及施工控制

推导出一种以系杆拱桥系杆的弯矩为目标控制量的吊杆钢束初始张拉力的确定方法,提出了吊杆的分阶段张拉的施工控制方法,此法可使系杆的内力状态更符合设计要求。     

钢管混凝土系杆拱吊杆张拉顺序优化研究

钢管混凝土系杆拱吊杆张拉顺序关系到整体结构的受力与线形。本文结合兰州市武威路拓宽改造工程1孔80m系杆拱桥施工,采用倒退法研究分析了不同的吊杆张拉顺序对整体结构应力及线形的影响,并对结果进行了分析,确定了最优的吊杆张拉顺序。研究结果对类似工程施工具有一定的借鉴意义。     

系杆拱桥中吊杆张拉顺序对系梁内力的影响分析

下承式系杆拱桥根据现场施工条件和工期要求的不同,可选取的施工方法较多,文章以某单跨80 m 钢筋混凝土下承式系杆拱桥为例,计算了2种典型施工流程条件下,不同的吊杆张拉顺序对系梁内力的影响,所得结论可供同类桥梁设计、施工时参照比较。     

确定系杆拱桥成桥吊杆索力及施工张拉力的方法研究

对具有刚性梁刚性拱的系杆拱桥,可通过确定成桥状态的合理吊杆内力及张拉方案使结构处于理想的受力状态。因此,该文首先分别以拱肋和系梁的最小应变能与最小弯曲应变能为目标函数,研究了确定合理吊杆内力的方法;然后以合理吊杆内力为目标函数,研究了确定合理吊杆施工张拉力的方法,即基于影响矩阵的方法。通过算例证明,上述方法计算方便,所得结果满足要求。     

某系杆拱桥新增吊杆替代旧吊杆技术研究

某系杆拱桥经过多年运营,吊杆的防腐层出现老化损坏,吊杆钢束和锚头严重锈蚀需要更换,但受原设计构造制约,不具备更换新吊杆条件,故研究在旧吊杆前后各增加一根新吊杆替代旧吊杆的方法,并提出相应技术建议,为处理类似工程问题提供借鉴.     

吊杆刚度对系杆拱桥极限承载力的影响分析

基于三维连续介质Ｕ．Ｌ．列式虚功增量方程分析了系杆拱桥吊杆刚度对极限承载的影响,计算结果与实验结果一致,并分析了一座实桥的吊杆张拉顺序对极限承载的影响－ 图５,参６－     

基于影响矩阵的系杆拱桥合理成桥吊杆索力确定

通过对系杆拱桥合理吊杆张拉力传统计算方法研究,提出了基于影响矩阵的综合刚性吊杆法和自动调索法来确定系杆拱桥的合理成桥吊杆内力.该方法采用刚性吊杆法,得出吊杆内力与系梁控制节点的竖向位移,从而求出吊杆内力对系梁节点竖向位移的影响矩阵,然后运用自动调索法修正吊杆内力,即得到合理成桥状态下的吊杆内力.     

高速铁路大跨度系杆拱桥结合梁构造形式

以武广客运专线某140m下承式钢箱系杆拱桥为例,采用有限元方法,对纵横梁方案（纵横梁+混凝土板）和密布横梁方案（密布横梁+混凝土板）2种结合梁构造形式的动力特性、稳定性和静力性能进行综合对比研究。研究结果表明:在材料用量相同时,纵横梁方案桥梁刚度较密布横梁方案的桥梁刚度稍大,桥梁动力特性比后者的优,其稳定性也比后者的强;对于密布横梁方案,由于不设纵梁,系梁和混凝土板承受的纵向力都较纵横梁方案的大,混凝土板增幅达50%左右,横梁面内和面外弯矩则明显减小,都低于纵横梁方案的一半,混凝土板顺桥向应力整体比纵横梁方案的高,而横桥向应力则较低,最大值低于纵横梁方案的40%。     

高速铁路下承式钢箱系杆拱结合桥的受力分析

为了了解下承式系杆拱结合桥的受力性能,根据武广客运专线某140m下承式钢箱系杆拱结合桥,设计制作1个比例尺为18的全桥试验模型,并对桥梁在全桥均布、半桥均布、全桥偏载、半桥偏载和超载共5种工况进行加载试验和分析。研究结果表明:在均布荷载作用下,半桥加载方式引起的竖向挠度约为全桥加载时的2倍;在偏载作用时,重载侧与轻载侧竖向挠度之比小于它们的荷载之比;在受力上,拱肋、系梁和纵梁的半桥均布加载都比全桥均布加载时更不利;对于横梁,端横梁梁端面内接近固结,其他横梁梁端面内接近铰结,面外弯曲问题则可通过采用箱型横梁和加大端横梁截面尺寸等措施加以缓解;刚性吊杆既受轴拉作用,也受弯曲作用,以端吊杆受力最为不利,设计时需引起注意;混凝土板的受力状态以第一系统引起的轴拉作用与竖向荷载引起的弯曲作用为主,采用3%以上的高配筋率时裂缝宽度能得到有效控制。     

广州解放大桥主桥拱肋整体吊装静力分析

近１０年来,我国钢管混凝土拱桥建设发展迅猛,已建成的跨度大于８０ｍ的约有４０多座,而无风撑下承式系杆拱桥仅２座,广州解放大桥是其中之一,并首次采用整体吊装施工方法．本文结合该大桥的施工实践,重点对单片钢管拱肋两点整体吊装的结构受力进行了静力计算及分析．     

吊杆张拉程序对拱梁组合体系内力影响的分析

以某拱梁组合体系为研究对象,研究不同吊杆张拉程序对结构内力的影响。分析表明：对称依次张拉会造成局部应力过大,但若根据结构受力情况,分次、逐级张拉,则可显著降低结构在张拉过程中的应力,保证结构的安全;对称交替张拉可以使结构在张拉过程中内力分布更均衡,对结构安全有利,在张拉设备等条件允许时可以考虑一次张拉到最终吊杆力。对这两类吊杆张拉程序在张拉施工中结构安全性的研究,可为同类工程提供参考.     

客运专线刚架系杆拱桥受力状态研究

对刚架系杆拱桥作了全桥空间有限元分析、拱墩连接处局部空间有限元分析和1∶3缩尺模型试验.研究结果表明:刚架系杆拱桥的预应力混凝土主梁由于和系杆分离,其受力行为相当于弹性支承上的连续梁,较普通系杆拱桥有很大改善;钢箱拱肋受力行为与普通系杆拱桥类似;墩拱节点是刚架系杆拱桥的关键部位,永修特大桥墩拱节点由于采用了足够多的栓钉、PBL键和足够大的螺纹钢筋预压应力,结构牢固,承载力很大,传力顺畅;刚架系杆拱桥在客运专线上的应用是完全可行的.     

香港青龙大桥初步设计方案受力分析

根据悬索桥的受力特点,将空间杆系与三维应力仿真分析模型相结合,给出大跨径悬索桥的三维应力有限元分析方法,并运用这种方法对主跨1418m的香港青龙大桥初步设计方案进行了受力分析,分别给出了整体结构受力分析和主梁、索鞍的局部应力分析的方法和结果。     

某系杆拱桥的拱脚设计

通过某系杆拱桥的设计,介绍了此类桥梁的计算过程,并单独对其拱脚进行了讨论,以期为今后此类桥梁的设计计算提供参考。     

用板壳单元法对四孔地道桥的空间受力分析

地道桥在正常运营和顶进施工过程中的空间受力分析是设计地道桥的重要过程,从板壳元的有限元模型四节点平板薄壳矩形应力单元和弯曲单元出发,分析编制了地道桥分析主程序进行地道桥空间受力分析,通过算例与ANSYS6.1计算相比较,验证了程序的正确性,并由此计算了一四孔地道桥。     

连续斜系杆拱滨江大桥设计与稳定性能分析

介绍了滨江大桥主结构首次采用的无风撑三跨连续斜系杆拱(左斜20°)的设计构造,定性分析了该结构的主要受力特点,阐述了稳定分析的类型,采用第1类弹性稳定分析方法,建立空间有限元计算模型,对施工阶段、成桥以及运营状态进行了稳定性能的计算分析;同时对正交和斜交、单跨和连续端横梁刚度的影响进行对比分析.结果表明:在左斜20°时,对于刚性系杆刚性拱结构体系,桥面系刚度较大,结构的失稳主要表现在拱肋的面外失稳;而单跨与连续2种体系以及正交和斜交时的稳定性相差不大,在具有较多较强内横梁情况下,端横梁刚度对拱肋的稳定性影响不明显.