预制节段逐跨拼装架设施工吊挂系统受力分析

为解决预应力混凝土梁桥预制节段逐跨拼装架设过程中预应力简支束张拉影响、临时吊杆拆除优化、首节段倾角预抬量等问题,以郑州桃花峪黄河大桥北侧堤内引桥为例,通过建立可快速计算、结果可靠的简化有限元模型,对以架桥机、临时吊杆和混凝土主梁组成的吊挂系统的受力进行分析,结果表明:预应力简支束张拉引起主梁反拱,使临时吊杆力分布急剧恶化,跨中吊杆力减小,梁端附近吊杆力增大;拆除临时吊杆进行体系转换的最优次序为从跨中至梁端对称进行,大部分吊杆可一次拆除,其余吊杆需放松后拆除;边挂边拼施工工艺首节段倾角预抬量为13.6mm/3.84 m.     

空间索面自锚式吊桥索股下料长度求解方法

采用基于通用有限元软件Ansys的二次开发语言APDL编程实现悬索桥主缆索股无应力索长的自动化求解,程序中根据中心索股空间坐标建立局部坐标系,在此坐标系内建立其他索股相对于中心索股的排列,建立主缆各索股各关键点之间的真实空间模型.考虑索鞍处的圆曲线修正,提取单元长度得到各索股的真实索长.算例表明恒载集度、控制点坐标误差、温度是主要影响因素,其他因素影响较小,同一索股内钢丝长度差值最大为6.75cm.结果表明该方法计算精确、使用方便,应用于空间索面自锚式悬索桥等复杂结构的主缆无应力长度的求解工作时能有效减少工作量.     

混凝土自锚式吊拉组合索桥的静力性能研究

通过对一座跨径133 m混凝土加劲梁自锚式吊拉组合索桥的静力分析,研究了非线性、索面形式、吊索形式、加劲梁拱度、初始内力、温度及混凝土收缩徐变等因素对自锚式吊拉组合索桥的受力影响。结果表明:该跨径的自锚式吊拉组合索桥基本满足弹性理论;吊索形式对结构受力影响较大;加劲梁拱度的增加可以提高结构刚度,减小活载挠度;混凝土收缩徐变对结构的受力影响较大。     

空间索面自锚式悬索桥的散索套定位安装问题探讨

对于采用临时支撑散索套的散索体系空间自锚式悬索桥,由于主缆的几何非线性效应,理论散索点从空缆状态到成桥状态的施工过程中发生大位移,主缆各索股散出的角度也会随着发生较大变化,而索导管是以成桥状态的角度定位安装的,因此会出现主缆索股与索导管刮擦的问题.为了避免刮擦必须控制理论散索点的位移,即在散索套的定位安装上采取有效措施使其在施工过程中基本在成桥位置.以广州猎德大桥为例,采用无应力状态控制法计算分析通过改变吊索张拉次序和在散索套处增设临时约束的方法解决了这个问题.     

基于压力变送器的主梁挠度监测系统动态性能研究

为研究基于压力变送器的竖向位移监测系统进行动态位移监测的适用性,以桥梁健康监测中常用的主梁挠度监测系统为对象,采用正弦波位移加载方式,研究影响监测系统位移振幅比的因素,并根据一阶系统传递函数分析其时滞常数和幅频曲线。结果表明:水管长度、水管材质、水柱高度、位移幅值对位移振幅比的影响很小,加载频率是主要影响因素;时滞常数随被测点竖向位移动态频率的增大而增大,频率不大于0.2Hz时,时滞常数可按13.3s取值;要求振幅比不小于0.95时,频率不应大于0.025Hz。     

GNSS-RTK在大跨斜拉桥施工期位移监测中的应用

为实现大跨斜拉桥施工期关键结构位移自动化监测,在桥塔塔顶和桥面吊机顶部布置GNSS测点,建立施工期全球卫星导航系统实时动态差分(GNSS-RTK)监测系统。该系统采用小波变换进行数据预处理,根据吊机顶部位移与主梁变形关系,分析吊机走行、节段吊装、环缝焊接、斜拉索张拉等典型工况下的监测数据,为结构状态的实时评估提供依据。武汉青山长江公路大桥应用结果表明:该方法能有效监测塔顶和悬臂前端的三维空间位移,有助于结构状态的实时评估和快速施工;Haar小波可用于大量数据自动化分析中典型工况的时间定位,dbN小波可用于位移信号的低通滤波;有必要进行位移的结构温度效应修正以提高监测精度。     

顶推施工算法及临时墩支座标高调整优化

以连续梁受力与支座标高调整的关系为指导,对包含预拱度制作线形的钢箱梁顶推过程中可能出现的支座脱空问题进行研究.以主梁不动、改变临时墩支撑位置的方法模拟钢箱梁的顶推,程序自动判断支座顶与无应力状态下钢箱梁底板的距离,分别采用接触单元法和强制位移法模拟临时墩的支撑;比较而言,强制位移法计算速度快,为临时墩支座标高的优化所需要的大量计算提供了快速的算法.据此采用ANSYS程序的APDL语言,对某桥钢箱梁的顶推过程临时墩支座标高调整进行了模拟计算,得出"预拱度曲线上凸点经过处支座标高上调,反之下调"的基本优化原则,给出了支座标高优化调整方案.     

武穴长江大桥全寿命期监测系统总体设计

针对武穴长江大桥"单侧非对称"的结构特点,以有限元基准模型为结构评估主线,综合施工期、成桥荷载试验、运营期三个阶段的监测需求,进行全寿命期监测系统的总体设计。分析塔、梁、索在各施工阶段的变形与受力特点,进行施工期监测系统设计;根据成桥状态支座反力和关键参数影响线特征,进行成桥荷载试验监测系统设计,重点关注支座摩阻力加载;综合抗震、抗风、桥址环境及交通荷载的监测需求,进行运营期监测系统设计。全寿命期监测系统的特点为:在各寿命阶段之间开展持续的有限元模型的修正工作,使得结构分析成果能够继承和更新;提出固定测点和移动测点、永久测点与临时测点、共用测点与专用测点等测点分类,充分利用健康监测系统设备并在施工期开始系统集成,使得测点在桥梁全寿命期内得到综合利用。     

以截面平衡原理分析各种桥型结构体系

从材料力学中构件截面抗弯、抗剪平衡原理出发，分析桥梁的横截面、纵向桥型体系的受力特点，并以梁的受力方式来理解常用的纵向受力体系，如拱、斜拉、悬索等结构体系，称之为“等代梁”。从而将常见桥型分为两类：按正弯矩设计的体系，如简支梁、拱桥、悬索桥；按负弯矩设计的体系，如T构、连续梁、连续刚构和斜拉桥。提出了以组合体系来解决目前常见大跨径梁式桥常见病害的看法。