大跨悬索桥主缆温湿度长期监测与分布规律研究

长期处于潮湿易腐蚀环境中的悬索桥主缆受到太阳辐射和空气对流的影响,很可能生锈断裂而影响大桥的安全。以西堠门大桥主缆系统为研究对象,为数值研究其温湿度变化机理提供物性参数,设计主缆室外温湿度监测试验。根据太阳运行轨迹提出了一种主缆太阳辐射模型,计算了不同工况日的年概率统计分布并对典型工况日的气温日变化函数曲线进行了拟合。研究结果表明：锚室内温湿度变化平稳,不易受外界环境影响,鞍座内温湿度变化剧烈,受外界环境影响较大;晴天工况下主缆温度受太阳辐射影响显著,而降雨/雪会使气温下降进而影响其太阳辐射规律。     

红壤区橘园与花生地土壤温湿度变化及物理环境因素影响

在实测数据基础上,利用数理统计及冗余分析方法(RDA)分析了橘园与花生地土壤温湿度时空变异特征,结果表明:1橘园、花生地土壤湿度均呈现明显的季节变化,且变化趋势基本一致,但是不同深度的变化幅度各有不同;2土壤湿度除了受降水因子影响外,在未降水时段内还受气温、相对湿度、太阳辐射等因子的控制;3土壤温度随着土层深度加深,其季节变化趋势越来越平缓。在一天内,不同土层变化幅度以及出现极值的时间均不同,橘园出现极值的时间比花生地晚半到1 h;4影响土壤温度的环境因子有气温、太阳辐射和相对湿度,其中太阳辐射对花生地土壤温度的影响更大,且土壤表层最易受到气温、太阳辐射和相对湿度的影响。     

主缆架设过程中风载下索股与猫道横向变形分析

通过建立猫道和主缆索股空间模型,计算分析了舟山连岛工程西堠门大桥主缆架设过程中索股与猫道的横向变形.探讨了西堠门大桥主缆架设期间不同工况中索股在各级风载下的横向变形规律,结合猫道在不同级风载作用下的横向变形,通过索股和猫道相对横向变形量确定出猫道上可供主缆架设施工的风速.     

双塔单跨悬索桥空间主缆扭转性能数值分析

针对空间缆索悬索桥体系转换过程中主缆发生扭转,而扭转刚度为多因素影响的变量,数值模拟中难以准确考虑,从而无法精确计算主缆扭转角及确定索夹预偏角的难题,以杭州江东大桥为工程背景,揭示了吊索张拉过程中主缆的扭转机理,从理论上分析了钢丝层间摩擦力对主缆扭转刚度的影响,并将拉-扭耦合效应及钢丝层间摩擦力在数值模拟中加以考虑,有效提高了计算精度,并通过改变抗扭刚度系数、吊杆张拉力、索夹预偏角等参数,确定主缆扭转特性与扭转效应,揭示了其正反扭原理.研究结果表明:体系转换过程中主缆扭转变化历程在数值模拟中需通过非线性迭代实现;随吊杆张力增大,主缆抗扭刚度从最小值逐步增加,改变主缆的抗扭刚度系数对主缆最终扭转角的影响不大;改变某索夹横向预偏角,主缆扭转现象存在"弱相干性原理"和"相邻影响原理";索夹预偏角小于(或大于)吊杆力与铅垂线夹角,主缆将跟随索夹发生正向(或反向)扭转,当吊杆力方向通过主缆形心时,扭转角不再改变.     

基于蠕变理论的自锚式悬索桥索夹预紧力研究

自锚式悬索桥主缆直径小、垂跨比大,为了研究悬索桥在使用过程中主缆索夹的蠕变松弛造成预紧力的损失对全桥安全的影响.以长沙市三汊矶湘江大桥主缆索夹为研究对象,并基于金属时间硬化蠕变理论,得到主缆蠕变随初始应力及时间变化的经验公式.考虑主缆蠕变导致的径向收缩及高强螺栓的预紧力时效松弛等因素的影响,得出自锚式悬索桥运营阶段索夹...     

自锚式悬索桥主缆架设监控

自锚式悬索桥在缆索体系施工过程中,主缆线形控制贯穿整个施工过程。主缆架设作为主缆线形控制的首要环节直接影响着主缆线形能否达到设计要求。以浙江中湖大桥主缆架设为例,论述了主缆空缆线形各控制点的确定方法及处理措施;对比标准状态下解析法与有限元法计算主缆空缆线形结果;研究了无应力索长、跨度、温度对索股垂度的影响,以便快速、精准地确定基准索股线形。     

悬索桥缆索系统的数值分析法

针对已有计算方法的不足之处,提出了一种各种状态下悬索桥主缆线形的精确数值算法和索股、吊索长度的计算方法.该方法能全面考虑温度、各种鞍座及主塔的约束作用对主缆线形的影响,并能很好地处理主缆与鞍座的接触问题,可以方便地模拟塔顶鞍座临时固接和顶推这一悬索桥特有的施工工况,索股长度计算时能精确考虑悬索桥锚跨索股的空间走向,具有计算精度高、速度快的优点.利用该方法编制的软件已用在江阴大桥和润扬大桥的设计和施工中.     

南京小龙湾大桥动力特性分析

以南京小龙湾大桥为研究对象,基于自锚式悬索桥合理成桥状态空间有限元模型,研究结构参数变化对其动力特性的影响,并与相同结构参数的地锚式悬索桥模型进行对比.结果表明:自锚式悬索桥由于塔顶位移约束程度较弱以及主梁承受主缆传来的水平分力,减小了结构体系的刚度,因而比相同结构参数的地锚式悬索桥的振动频率小;恒载、加劲梁竖向刚度和主缆刚度的变化对结构的低阶频率影响较大.研究结果可为类似结构动力特性分析提供参考.     

三塔自锚式悬索桥主索鞍约束体系研究

以三塔自锚式悬索桥一福州市螺洲大桥为工程背景,采用有限元法分析不同的主索鞍约束体系对结构受力与变形的影响.主要从主梁与主塔的变形和内力、主缆水平不平衡力及抗滑安全等方面研究其变化规律.结果表明,主索鞍固结方式能有效减小主梁的挠度与弯矩,主索鞍有限位移方式能有效减小主塔水平位移及塔顶两侧主缆的不平衡力,提高主缆的抗滑安全...     

桉树树干径向生长日变化及其对环境因子的响应

为了研究夏季气温、土壤含水量等环境因素对桉树树干径向生长的影响,以海南省儋州的3年生桉树为研究对象,利用DD型树木径向变化记录仪对树干的径向日生长进行连续监测,同时记录土壤含水量、空气相对湿度、气温、大气水势、太阳辐射、饱和水汽压差等环境因子,分析桉树树干径向生长日变化特征对环境因子的响应.结果显示:桉树树干的径向生长呈明显的昼夜周期性变化规律,表现为白天收缩、夜间膨胀的波动过程,日最大值出现在07∶00左右,日最小值出现在16∶00左右.相关分析结果表明,桉树树干径向生长日变化与土壤含水量、空气相对湿度和大气水势呈正相关,与气温、太阳辐射、饱和水汽压差呈负相关,相关性具有高度统计学意义(P0.01).主成分和偏相关分析结果表明,土壤含水量是影响桉树树干径向生长日变化的最主要环境因子.     

独塔自锚式悬索桥主缆线形的计算方法

基于悬索桥线形分析理论和自锚式悬索桥的受力特点,采用对塔-梁有限元模型施加主缆内力的方法,近似考虑主缆、主梁和索塔共同工作的影响,以压缩刚度的形式对主缆空缆线形的计算进行修正;以某大桥为工程背景,通过有限元实例分析阐述了此近似计算方法的运用。研究结果表明:该方法可作为一种考虑压缩修正的空缆线形计算方法,同时压缩变形对空缆架设的影响明显,在实际空缆架设中应予考虑。     

悬索桥静风扭转发散的影响因素研究

基于索-梁体系广义模型揭示了主缆系统刚度退化是导致大跨度悬索桥静风扭转发散的主要原因.研究了主缆和桥塔的变形对悬索桥刚度退化的影响.理论分析表明,主缆的竖向运动对系统的扭转刚度影响至关重要,当任何一条主缆向上的竖向位移足够大时,主缆将处于松弛状态,进而导致系统的扭转刚度急剧下降.因此,主缆竖向运动引起的刚度退化是大跨度悬索桥发生静风扭转发散的关键原因.本文的研究还表明主缆的侧向位移和两座桥塔塔顶之间沿桥轴方向的相对变位对主缆的刚度退化起延缓作用,从而提高临界竖向位移.此外,紊流对扭转发散的影响不容忽视,紊流明显降低了桥梁结构的静风扭转稳定性.本文的理论成果可以尝试性地解释西堠门大桥非线性有限元分析的数值结果.     

地下综合管廊自然通风下温湿度实测研究

地下综合管廊内合适的温湿度环境是各类专业管线及附属设施设备安全运行的保障。选取自然通风条件下的地下综合管廊单元模块为研究对象,于2021年5—11月、2022年10月—2023年3月对管廊内外温湿度与进排风风速进行现场实测,进一步测算通风换气次数,运用皮尔逊相关系数法(Pearson)确定各实测参数之间的显著关系。结果显示,管廊内温度受日变化温度影响小,受年平均气温影响大。廊内温度全年变化范围为11.7～23.5℃,廊外温度每降低5℃,年廊内温度最大降低1.3℃,单日廊内温度最大降低0.3℃。2022—2023年湿度在60%～70%的占比7.4%,湿度> 70%的占比3.2%;研究时段换气次数达到2次/h的占比为8.3%。廊外温度与廊内温度、廊内湿度的相关性系数分别为0.811和0.801。结果表明:管廊内温度受日变化温度影响小,受年平均气温影响大;廊内环境受外部环境的影响较大,自然通风对于改善廊内温湿度环境效果不佳。研究结果为地下综合管廊通风设计与智慧管控技术提供了基础数据支撑。     

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．在南汉悬索桥施工中,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。     

不同钢丝堆积态下悬索桥主缆除湿性能

主缆除湿系统是悬索桥主缆在设计过程中的重要环节,直接影响主缆在工作中的服役寿命.针对主缆实际形貌特点,基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值计算方法,系统研究了主缆内不同钢丝堆积态对主缆内部空气流动特性的影响,并通过南沙大桥(虎门二桥)实桥试验对数值计算结果进行验证.结果表明:通过数值模拟得到均一态的压降和试验实测压降的相对误差低于5％,表明所建立模型的准确性.松散态结构的存在会有效改变缆内横截面上的速度分布,在0.03倍直径处双堆积态下各个孔隙率下的速度增加率达到最大值,相较于单一堆积态缆内速度增加了12.9％;松散态堆积结构的松散程度对缆内的湍动能影响不明显,但是相比均一态堆积结构,双态堆积结构会使缆内的湍流变化更剧烈,湍动能峰值更大;不同孔隙率对于缆内内部的压降分布的影响不明显,相对于均一态在孔隙率为21.5时的双堆积态下最大压降仅减小了26 Pa.     

考虑拉扭耦合效应的空间主缆扭转计算方法

由于钢丝集束体组成主缆的扭转刚度是受多因素影响的变量,目前空间主缆的扭转还没有可靠的计算方法。分析了影响空间主缆扭转刚度的主要因素,建立了主缆集束体考虑拉扭耦合效应的解析计算模型,推导了拉扭耦合引起的抗扭力矩的计算公式。在此基础上,讨论了主缆半径、主缆张力及扭转角对主缆扭转刚度的影响规律。从施工控制的角度分析了扭转刚度、索夹刚臂、吊索张拉次序及索夹预偏角对主缆扭转角的影响。研究结果表明:由于拉扭耦合效应的影响,在体系转换过程中随着主缆张力和扭转角的增大主缆扭转刚度呈明显的非线性增长;在施工控制中,为减小主缆的扭转变形,可在索夹安装时设置与成桥时索夹扭转方向相同的预偏角,利用吊索力通过索夹刚臂给主缆施加反向扭矩来实现对主缆扭转的主动控制,以抵消或减小主缆的扭转变形。     

限位吊索对三跨连续悬索桥静动力特性的影响

为研究限位吊索对大跨缆索桥梁结构静动力特性的影响，以某非对称三跨连续悬索桥为工程背景，建立了大桥有限元模型，并通过实测验证了模型的正确性，探究了限位吊索对大桥主缆线形、主梁线形及动力特性的影响.研究结果表明：限位吊索可协调三跨连续悬索桥边跨过渡墩处主缆与主梁的竖向变形，使得结构具有合理的应力分布；当一侧不设限位吊索时，主缆最大变形可达355.7 mm,同时引起其余吊索发生应力重分布，使得边跨主梁产生最大正向变形值，并在另一侧边跨产生最大负向变形值；当全桥均不设限位吊索时，主缆与主梁两侧变形均达到最大值，应力重分布呈对称分布；限位吊索主要影响三跨连续悬索桥前3阶竖弯模态频率，设置限位吊索可略微提高结构的竖向刚度.     

超长大规格高强悬索桥主缆单元索股制造技术研究

以西堠门大桥国产1 770 MPa主缆索股制作技术为基础,进一步研究超长（≥4 250 m）大规格（≥169丝）高强度（1 860 MPa等级）主缆单元索股制造技术,同时对主缆索股的水平收放索技术和装置进行进一步的研究,为特大跨径悬索桥主缆单元索股的制造提供技术研究基础。     

林芝市主城区典型生态用地空气质量评价

对林芝市主城区典型生态用地空气质量进行评价,以期为其市政规划及旅游发展提供依据.在市区选择典型生态用地,监测其空气正负离子、温湿度及大气颗粒物,采用单因素方差、多重比较及主成分分析等方法,对其空气质量指标的动态变化及综合评价进行研究.结果表明:①不同季节空气负离子含量日变化均呈"单峰"型,峰值出现在14:00左右;不同季节温湿度指数的日变化同空气负离子的日变化一致,夏季全天候均表现为舒适,冬季全天候均表现为寒冷;夏季及秋冬季节颗粒物(PM_(2.5),PM_(10),TSP)日变化分别表现为"线性递减"和"幂函数"型曲线.不同季节颗粒物含量达标率均在50%以上.②空气负离子、温湿度指数季变化从大到小均为:夏季、秋季、冬季,而颗粒物含量季变化从小到大均为:夏季、秋季、冬季;不同季节各生态用地在空气负离子、温湿度指数、颗粒物含量中大小顺序不一.③空气负离子、 PM_(2.5)、 PM_(10)、 TSP、温湿度指数及温度在第一主成分中的载荷系数较大(0.8以上),其对第一主成分的影响较大;绿地、水体空气质量优于湿地和对照点.绿地、水体附近空气质量较好,在市政规划时,应尽可能多地融入绿化和动态水的设计,夏季空气质量优于其他时间,建议市民夏季多多出行.     

贵州地区气温时空分布特征初探

贵州是一个地处特殊地理位置的崎岖山区,冷空气入侵时东部地区受影响的次数、强度和持续时间较西部为甚,形成一个纬向(东西)的气温梯度,它与太阳辐射引起的径向(南北)气温梯度在数值和季节变化上都很相近。两种梯度合成的结果,在同一高度上形成一个西南——东北向的气温梯度,其值隆冬最大,春秋次之,盛夏为零。