基于非线性正装迭代法的三塔结合梁斜拉桥施工索力确定

如何确定合理的施工索力使得该桥成桥后处于合理的受力状态是大跨径斜拉桥施工过程中的关键问题。文中以武汉二七长江大桥为工程背景,考虑几何非线性,以大型通用有限元分析软件Midas为平台,建立三塔结合梁斜拉桥施工阶段空间非线性仿真分析有限元模型。采用正装-迭代的分析方法,根据新增斜拉索的竖向分力应基本与新增主梁节段的重力相同的基本思想计算施工阶段斜拉索的初始张拉力,经过多次迭代,确定了该桥合理的施工索力。计算结果为该桥的合理施工提供参考。     

斜靠式拱桥施工阶段静力性能分析

采用空间有限元方法建立平顶山市城东河路湛河斜靠式拱桥施工阶段受力分析的空间有限元计算模型,通过对拱肋的浇筑以及拱架卸架过程中的内力和位移、吊杆张拉顺序的计算,给出了各施工阶段桥梁构件应力和位移、吊杆索力等随施工阶段变化的规律:拱肋主要承受压力,弯矩较小;由于系杆梁预应力的作用,系杆梁全跨受压;吊杆索力分布比较均匀,对桥面系的线形控制作用比较明显;各混凝土构件总体处于受压状态,桥梁设计最大压应力小于材料容许应力,具有较大安全储备,桥梁的变形均在设计规范规定范围之内,表明该桥梁施工方案合理.计算结果已为该桥的施工监控提供参考.     

混合式叠合梁斜拉桥成桥索力分步优化与控制

为了能够准确且高效地确定混合式叠合梁斜拉桥的合理成桥状态以及在施工中达到较好的控制效果,在现有的恒载平衡法、影响矩阵法和自适应控制法的基础上,提出了一种混合式叠合梁斜拉桥成桥索力分步优化与控制的方法。首先,采用恒载平衡法初拟斜拉桥在恒载下的索力;其次,采用影响矩阵法对成桥索力进行调整;最后,在考虑恒载和活载的共同作用下,结合有限元软件的计算,确定一组满足混合式叠合梁斜拉桥各个构件受力要求的合理成桥索力,在施工控制中通过提前修正材料参数和调整施工索力来修正施工误差。实桥应用结果表明：该方法计算准确,索力调控效率及精度较高,确保成桥之后桥梁结构的索力和主梁线形与设计期望较好地吻合。     

不同龄期混凝土收缩徐变对三塔结合梁斜拉桥的影响

为了研究混凝土桥面板收缩徐变效应对三塔结合梁斜拉桥的影响,以武汉二七长江大桥为工程背景,采用桥梁专业软件MIDAS/CIVIL,考虑不同龄期的混凝土板,建立全桥有限元模型,分析了三塔结合梁斜拉桥在收缩徐变影响下挠度及应力的变化.结果表明:混凝土的收缩徐变引起二七长江大桥主跨挠度增加7.6 cm,塔顶水平位移增大5.6 cm,同时也使钢主梁拉应力增加10.9 MPa,混凝土板压应力减小0.6 MPa.混凝土加载龄期越长,对三塔结合梁斜拉桥挠度和应力的影响越小,并在混凝土龄期达到180 d后对斜拉桥的影响趋于稳定.     

基于影响矩阵法的大跨径混凝土斜拉桥索力优化

斜拉索张拉索力对大跨径混凝土斜拉桥结构内力有重要的影响作用,有必要进行优化计算得到合理 成桥索力,确定其合理成桥状态。论文以水阳江特大桥为工程背景,提出基于拉压和弯曲应变能之和的影响 矩阵法,结合桥梁有限元软件Midas/Civil 建立水阳江特大桥有限元模型,经过优化计算分析得到成桥优化索 力。经过基于影响矩阵法优化得到的索力均匀合理,索力优化结果满足设计与施工要求,为同类桥梁设计与 施工提供一定的借鉴意义与参考价值。     

斜拉桥双边箱主梁空间应力分析

应用有限元分析程序ANSYS,对某大跨度三塔斜拉桥双边箱形主梁节段建立了有限元模型,综合分析了箱形主梁在自重、索力和预应力作用下成桥阶段的空间应力效应,进而总结出此类预应力混凝土双边箱倒梯形截面的应力分布特点;同时分析了在不同工况下的锚固区空间应力分布的基本情况,研究结果可供同类斜拉桥索梁锚固区的设计和施工参考。     

连续多跨矮塔斜拉桥力学性能分析

以开封黄河二桥主桥为研究对象,采用有限元程序Midas/civil对该桥进行了力学性能分析.计算结果表明:由于该桥塔高与跨径之比较大,斜拉索承担较多的竖向荷载,能有效降低主梁支点截面的高度和内力;主梁的内力与变形表现为多跨连续梁的受力特点,主梁基本全截面受压,轴力分布较为均匀,在桥塔根部支点处出现较大正弯矩,跨中出现负弯矩;主梁刚度较大,整体变形以向上为主,变形量较小;主塔只起到拉索转向块的作用,纵向受力较小,故各塔顶纵桥向位移较小,在中等跨径范围内,可采用多跨矮塔斜拉桥方案解决普通多跨斜拉桥的刚度问题;每根塔柱两侧拉索的拉力由内向外依次小幅增大,总体分布均匀,边跨索索力最大,活载作用引起的拉索应力增幅较小;桥梁结构在非对称活载作用下的受力更为不利;各构件控制截面应力及变形均在桥梁设计规范规定范围内,且具有足够的安全储备,桥梁结构受力合理.     

斜拉桥塔梁同步施工过程的力学特性

为了研究斜拉桥在满堂支架分段拆除的塔梁同步施工过程中主梁、主塔和斜拉索等结构力学性能的变化,通过Midas/Civil(multitier distributed applications services/Civil)有限元分析软件,实现了斜拉桥施工过程的结构力学性能计算分析。依托亚洲最大转体重量斜拉桥—邹城斜拉桥(主跨为110 m+110 m独塔双柱双跨双索面混凝土斜拉桥)为背景开展研究,采用弹性受压连接单元模拟满堂支架,空间梁单元模拟主梁、主塔,考虑现场实际施工过程,开展了邹城斜拉桥结构受力和变形的数值计算。对比分析了数值计算结果与现场实测数据分析结果。结果表明:拆除满堂支架前后,支架支反力计算值最大增加382 kN,斜拉索索力计算最大变化值占该索索力的0.96%,实测索力最大变化值占该索索力的1.67%,主梁线型实测最大变化值为-7 mm。斜拉桥主梁相应节段的斜拉索张拉完成,是满堂支架分段拆除的塔梁同步施工应用于现场的前提条件。     

部分地锚式斜拉桥合理成桥状态二阶段确定法

研究部分地锚式斜拉桥受力特点及其合理成桥状态的确定原则,提出一种二阶段合理成桥状态下的索力确定方法.该方法采用刚性支承连续梁法确定成桥状态下的索力,并以影响矩阵法进行后续调整.根据该桥型受力特点制定了第2阶段的索力调整流程,对一座主跨1 218 m的混合梁部分地锚斜拉桥进行了计算.结果表明,按照第2阶段索力调整流程可较快确定出合理成桥状态下的索力.     

基于乘子-Newton优化算法确定钢箱梁斜拉桥的合理成桥状态

针对钢箱梁斜拉桥成桥状态的优化问题,以钢箱梁斜拉桥主梁和桥塔的弯曲能量之和为目标函数,以主梁和桥塔位移、应力、斜拉索索力及其均匀性等为约束条件,建立钢箱梁斜拉桥成桥状态优化的二次规划数学模型,并采用乘子-Newton优化算法进行求解;结合该方法和有限元方法对国内某座大跨径独塔钢箱梁斜拉桥的成桥状态进行了优化,并与无约束最小弯曲能量法及刚性支承连续梁法的优化结果进行了对比。研究结果表明:该方法优化所得结构位移、内力、应力及索力与其余两种方法优化结果的最大相对误差分别为21mm、127.29%(16 194kN·m)、154.21%(4.58MPa)以及22.51%(346kN);该方法所得成桥状态下,主梁线形平顺,内力及上下缘应力分布均匀,桥塔塔顶向边跨有一定的预偏,且为全截面受压状态,斜拉索索力随斜拉索长度的增长均匀递增,过渡墩与辅助墩的支承反力均为正值,具备一定的压力储备;该方法简便、有效、实用性强,可避免采用传统方法时,人为调索的随意性,可方便地获得钢箱梁斜拉桥的合理成桥状态。     

基于几何非线性的自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥索力计算

目的研究确定自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥状态时构件的空间位置和缆索的成桥索力．方法根据无应力索长和索力的概念推导了无应力索长的索力不变原理,提出了自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥索力的计算方法．结果运用该方法对大连跨海大桥的设计方案进行了计算分析,利用该方法计算得到的成桥状态下斜拉索和吊索的索力均匀,主缆线形平顺．除主塔附近的加劲梁由于索距较大造成弯矩较其他区域偏大外,其他区域弯矩分布均匀合理,加劲梁的最大弯矩为14716kN·m．主塔弯矩较小且塔顶水平变位接近于零．结论计算结果表明利用该方法能够按照要求得到该类桥梁的合理成桥索力,并且通过非线性迭代计算得到的缆索无应力长度可以直接应用于施工阶段分析．     

Determination of reasonable finished state of self-anchored suspension bridges

A systematic and generic procedure for the determination of the reasonable finished state of self-anchored suspension bridges is proposed, the realization of which is mainly through adjustment of the hanger tensions. The initial hanger tensions are first obtained through an iterative analysis by combining the girder-tower-only finite element(FE) model with the analytical program for shape finding of the spatial cable system. These initial hanger tensions, together with the corresponding cable coordinates and internal forces, are then included into the FE model of the total bridge system, the nonlinear analysis of which involves the optimization technique. Calculations are repeated until the optimization algorithm converges to the most optimal hanger tensions(i.e. the desired reasonable finished bridge state). The "temperature rigid arm" is introduced to offset the unavoidable initial deformations of the girder and tower, which are due to the huge axial forces originated from the main cable. Moreover, by changing the stiffness coefficient K in the girder-tower-only FE model, the stiffness proportion of the main girder, the tower or the cable subsystem in the whole structural system could be adjusted according to the design intentions. The effectiveness of the proposed method is examined and demonstrated by one simple tutorial example and one self-anchored suspension bridge.     

城际高速铁路连续梁桥施工监控中的敏感性分析

大跨度预应力混凝土连续梁桥的施工监控是施工中的核心技术。在施工过程中,通过施工监控调整桥梁结构的线型和内力达到预期的设计值,确保桥梁结构的施工安全。文章重点介绍了跨沪杭桥的施工监控特点。     

斜拉索垂度对大跨度斜拉桥的影响分析

大跨度斜拉桥在设计过程中必须考虑斜拉索垂度对结构的影响．以苏通大桥设计方案为背景,分析了在成桥阶段斜拉索垂度引起斜拉索弹性模量的变化．明确了斜拉索垂度影响斜拉桥内力与变形．     

三塔自锚式悬索桥合理成桥状态研究

三塔自锚式悬索桥作为一种新兴的自锚式悬索桥体系其在国内的建设方兴未艾。通过对该类桥型合理成桥状态的取得进行了原则和方法上的探讨,给出了一组确定合理成桥状态的具体步骤。同时以某实际工程桥梁为例,验证了该方法可行性,得到了较好结果。     

预应力混凝土连续梁桥支座更换及梁体复位施工监控研究

对预应力混凝土连续T梁桥苏洋大桥进行了支座更换和梁体复位施工。通过对施工过程中的梁体位移和梁体应力（应变）进行实时监控,苏洋大桥的支座更换和梁体复位施工安全得到保证,工程施工在不中断交通的情况下顺利完成。通过对大桥维修加固后的桥梁线形进行测量,证明了大桥的支座更换和梁体复位施工完成了既定目标。     

预应力连续刚构桥梁悬臂施工控制

介绍预应力连续刚构桥的施工控制原理和方法,结合梅山大桥主桥施工进行实际监控,运用自适应控制理论,对施工过程中的应力及线型进行实时监测,并对施工监测项目进行分析。通过有效的施工控制,保证最终成桥结构线型和内力满足设计要求。     

高墩连续刚构桥施工控制分析

以门善大桥为例,探讨了高墩预应力混凝土连续刚构桥施工控制,首先建立有限元仿真分析模型,对施工阶段及成桥阶段的挠度、内力及稳定性进行定量分析;其次对施工现场的实测数据与理论计算值进行对比分析,掌握桥梁实际施工状态,确保桥梁施工质量与安全．     

远达大街K6+237.526大桥现浇连续箱梁施工技术

阐述了远达大街K6+237.526大桥现浇连续箱梁施工工艺及施工中的注意事项,分析了施工中控制质量弊病的预防措施,为桥梁施工过程总结积累施工经验,优化施工方案,提供了理论与实际的参考依据.     

T型刚构桥两种合拢方案对施工控制的影响

合拢段施工是预应力混凝土T型刚构桥施工的重要环节,关系到全桥的受力和线形状况。以鄱阳县莲湖大桥施工控制为工程背景,探讨了预应力混凝土T构桥合拢施工的影响因素及两种合拢方案对桥梁的累计位移和受力的影响,得出实际使用的合拢方案是合理的并提出施工注意事项,为类似桥梁施工提供了有价值的技术资料。