正装迭代法在确定斜拉桥成桥状态索力中的应用

以仓安路斜拉桥施工过程为研究背景,采用有限元分析软件ANSYS,实现了斜拉桥施工过程的模拟计算。研究以约束正装迭代法进行施工过程中索力优化与合理施工状态确定的问题,建立各次张拉索力值与成桥状态控制参数之间的关系矩阵,以最小二乘法原理对施工中张拉索力值进行修正,通过迭代消除不闭合问题,从而可使施工索力得到优化,达到预先设定的成桥内力。实例证明,正装迭代法在确定斜拉桥成桥状态的索力应用上,具有应用简单,误差较小的优点,效果较好。     

基于正装迭代法的斜拉桥初始张拉索力计算

以某双塔双索面预应力砼斜拉桥为背景,在既定施工工序下为了使成桥后结构内力和线形达到预定合理成桥状态,利用正装迭代法基本理论,以合理成桥状态下关键参数作为目标函数、索力作为施调向量,求解斜拉索的初始张拉力。结果表明,基于正装迭代法计算的斜拉桥施工状态下初始张拉索力较精确,可达到合理成桥状态,且计算简洁、快速。     

大跨度钢斜拉桥施工误差调整方法研究

针对斜拉桥施工中的线形、内力等施工误差，推导用最小二乘法对其进行调整的基本方程，提出考虑结构几何非线性的误差调整方法。结合某大跨度钢斜拉桥施工阶段的误差，给出其具体应用。     

确定钢桁梁斜拉桥合理施工阶段索力的索长迭代法

为解决斜拉索无应力长度缺失带来的施工控制精度问题,实现大跨度钢桁梁斜拉桥施工控制的精细化、高效化,丰富合理施工阶段索力的计算方法,基于斜拉索的无应力长度表达式,根据张拉前的结构实际状态与斜拉索目标无应力长度,提出了求解钢桁梁斜拉桥合理施工阶段索力的索长迭代法,给出了迭代计算流程。基于北盘江大桥设计施工流程,分别采用正装迭代法和索长迭代法进行了正装分析。结果表明:在设计施工流程的计算中,当目标成桥状态及杆件无应力构形相同时,索长迭代与正装迭代得出的二张力基本相同,其最大差值仅为该索索力的0.14%,且两者得到的成桥状态十分接近,均能达到预定的目标成桥状态,其中索长迭代得到的标高、索力与目标状态的最大差值分别为3mm、8.9kN,验证了索长迭代法的可行性。     

基于最小二乘法的参数识别方法在斜拉桥施工控制中的应用

参数识别与施工调整是斜拉桥施工监控中的关键步骤.在各施工梁段中.根据状态变量实测值增量与理论值增量的差值,利用最小二乘法对影响参数进行误差识别,据此可对未施工梁段相应参数进行误差预测和调整分析.方法简单、实用、操作性强,具有一定的参考意义.     

广州东沙大桥合理施工状态的确定与施工监测

对我国最大跨度的独塔不对称混合梁斜拉桥——广州东沙大桥的施工过程进行模拟计算,采用基于正装计算的不断优化索力的试算法确定合理施工状态,分析施工监测数据,为本桥后续施工以及其他同类桥梁施工模拟计算和施工控制提供依据。     

基于无应力正装迭代法的大跨混凝土斜拉桥合理施工状态分析

大跨混凝土斜拉桥收缩徐变效应显著,单一计算方法很难完美确定其合理施工状态。目前确定斜拉桥合理施工状态的常见计算方法有前进分析法、倒退分析法、正装迭代法、倒拆—正装交互迭代法、无应力状态法等。以一座主跨300 m的大跨混凝土斜拉桥为依托,建立Midas三维空间有限元模型,基于无应力状态法与正装迭代相结合的计算方法,确定其合理施工状态,获取考虑收缩徐变效应后无应力正装迭代收敛本质及相关迭代规律。主要结论表明:考虑混凝土材料收缩、徐变效应后,构件无应力状态量会随施工过程发生变化,收缩徐变对结构线形影响实质是对结构构件无应力状态量的影响,导致最终成桥状态与目标状态不闭合;调整无应力状态量进行正装迭代分析可实现闭合;基于无应正装迭代法,大跨混凝土斜拉桥索力、线形与设计值能够闭合,内力与设计值接近。     

斜拉桥施工仿真

斜拉桥的施工是一项极其复杂的力学体系转换过程，必须进行施工监控。目前的施工监控是采用平面杆系的有限元法。针对仙桃汉江大桥，利用块体等空间单元，按照施工的真实步骤，逼真地建立了该斜拉桥一系列的空间计算模型。使得设计和监控更加逼近真实状态，对斜拉桥的建设起到了有益的推进作用。     

PC斜拉桥施工控制索长的确定

PC斜拉桥按成桥控制标高确定的索长与施工控制时所确定的索长是不同的。由于施工因素的变化，其“精确”值只能逐步给出，这会影响施工进度，故施工监控时给出控制索长，以解决施工进度与制索进度的矛盾。结合鄂黄长江公路大桥480m PC斜拉桥的施工实例，初步讨论斜拉桥施工控制索长的确定方法。     

斜拉桥施工控制分析中线性与非线性影响分析

基于拖动系下梁单元的平衡方程，推导出了几何非线性切线刚度矩阵，指出文献「」１中的两个错误，并修正动坐标迭代格式。考虑大位移，梁柱效应和斜拉索垂度非线性因素，分析了各因素在斜拉桥施工控制分析各阶段的影响。     

矮塔斜拉桥合理成桥状态及二次张拉力的确定

近年来我国已建成较多的矮塔斜拉桥,但其合理成桥状态的确定研究较为不足,并且缺乏有效合理的办法。通过规范中关于全预应力构件的定义导出主梁恒载弯矩可行域计算公式,将此作为目标成桥状态,并利用考虑施工阶段的影响矩阵再结合线性规划法,得到满足主梁恒载弯矩可行域的二次张拉力和成桥索力。以某矮塔斜拉桥为例开展分析,将使用该方法得到合理成桥状态与最小弯曲能法得到的成桥状态带入细化空间杆系有限元模型中。分析结果表明,该方法可明显改善主梁的受力状态,减小主梁的挠度,使墩顶负弯矩和跨中正弯矩显著减小,主梁弯矩图更加均匀。     

斜拉桥合理成桥状态索力确定的优化方法

以不变形预张力为基础,将斜拉桥合理成桥状态索力确定问题归结为一个多目标、多约束的非线性规划问题,并采用改进后的基于极大熵原理的凝聚函数法将此非线性规划问题转化为一个可微的单目标、单约束优化问题。在此基础上,采用乘子惩罚函数法进行求解,并通过算例证明该方法的正确性和可行性。该优化方法不但适合斜拉桥合理索力的确定,而且能够应用于悬索桥、拱桥的施工控制中。     

五河口预应力混凝土斜拉桥施工过程计算分析

斜拉桥安装、张拉、起拱等系统的施工全过程分析和控制技术是一项涉及斜拉桥质量和安全的关键技术问题。采用空间非线性有限元模拟了五河口斜拉桥的主梁悬臂施工过程,根据该桥实际划分的施工时段,结合有限元步进法、1阶分析法和按龄期调整的有效模量法,并考虑了几何非线性因素的影响和预应力钢筋的作用,计算了桥梁从施工到成桥任一时刻主梁和主塔受力和变形状态,编制了相应的计算程序,从理论上预测出结构在每个施工过程中的受力和变形状态。结果表明,采用该方法来确定斜拉桥的合理施工状态是可行的,结果是合理的,为该桥的施工控制提供了依据。     

斜拉桥安装无应力状态控制法

针对斜拉桥的结构特点和施工安装阶段主要面临的问题，以结构单元的无应力状态量作为控制主线，对成桥目标进行自动逼近，实现安装阶段多工序同步作业。模型试验和数座大跨度斜拉桥的施工实践证明了该方法的有效性和可靠性。     

金马大桥斜拉桥施工控制

金马大桥斜拉桥混凝土主梁双悬臂施工长度为223m，在主梁悬臂施工阶段，除索塔附近15．8m范围外，主梁内未配置纵向预应力束。针对该桥的设计和施工特点，介绍了施工控制的方法和结果。     

混凝土斜拉桥合理成桥状态确定的分步算法

在现有的最小弯曲能量法、影响矩阵法和应力平衡法等方法的基础上 ,提出了斜拉桥合理成桥状态确定的分步算法。基本思路是 :先用最小弯曲能量法初定成桥状态 ;然后以应力平衡法确定主梁合理预应力和主梁成桥恒载弯矩“可行域”;最后用影响矩阵法确定综合考虑主梁、塔和索等结构受力要求的合理成桥状态。     

独塔斜拉桥钢塔竖转施工计算分析

竖转施工方法可降低索塔结构高空拼装难度,便于结构尺寸精度控制,提高焊接质量和工效,被广泛应用于斜拉桥施工。为分析独塔斜拉桥钢塔竖转施工过程中的受力状态,运用ANSYS软件模拟独塔斜拉桥竖转施工过程,计算钢塔在不同阶段的应力、变形和稳定性。结果表明,转体启动阶段和结束阶段钢塔受力状态最不利,应重点监测。在启动阶段,钢塔的变形较大,应作为主要控制监测指标。     

预应力混凝土斜拉桥挂篮施工模拟计算

采用空间非线性有限元对某预应力混凝土斜拉桥的施工加载过程进行了分析,结合有限元步进法、一阶分析法和按龄期调整的有效模量法,编制了相应的计算程序。根据该桥实际划分的施工时段,计算桥梁从施工到成桥任一时刻主梁和主塔受力和变形状态,并提出了一些有益的建议。     

缅甸AungZaYa桥的施工受力状态优化

采用一次形成最大悬臂的虚拟结构来模拟悬臂拼装结构的计算方法，利用正装迭代法对缅甸AungZaYa桥（双塔双索面钢桁－混凝土结合梁斜拉桥）的施工受力状态进行了优化，准确模拟了主桥施工过程，分析了主桥合龙方案。