悬索桥主缆线形确定的常用精确解析算法比较及电算高效实现方法研究

以悬索桥主缆线形确定的常用精确数值解析算法为研究对象,通过对它们的比较分析和公式推导发现:在主缆理想柔性、忽略泊松比效应的最基本假定下,主缆线形确定的精确数值解析法可归结为主缆自重集度按其有、无应力长度计算作为已知条件的两大类算法;并且证明了在每大类解析算法中的所有方法是完全等价的.研究还表明:第二类解析算法为"全精确解析算法",第一类为"准精确解析算法";在第一类算法中,主缆无应力长度公式的计算值偏小.仅就悬索桥主缆成桥态线形确定而言,主缆线形确定的两大类数值解析算法都具有很高的工程精度,但第二类算法的主缆自重集度的确定更为精确、更接近实际情况,实际计算时应优先使用它.另外,针对两类解析算法涉及到大量的超越方程求解和递推迭代计算的情况,提出了基于MATLAB软件的高精度电算实现方法.最后,给出一个超大跨径悬索桥的中跨主缆线形确定的验证算例.

Word文档中AutoCAD数据格式图形显示效果的高效编辑研究

在分析现有的插图制作方法和Auto CAD软件图形显示原理的基础上,按照试错法研究了Word文档中Auto CAD数据格式图形在编辑过程中显示效果失控的现象。研究表明,Auto CAD软件绘图窗口的大小和视图状态信息是决定文档插图显示效果的最重要因素。在编辑文档插图时,诸如使用全部视图信息的方法制作插图、在Auto CAD软件工作界面最大化的显示状态下编辑图形、及时恢复到原始的视图状态、每次编辑插图时保持软硬件操作环境不变等措施,就能使插图的显示效果在编辑过程中始终处于可控的状态,从而显著提高编辑效率。

悬索桥主缆成桥线形确定的有限元新算法

为提高悬索桥主缆线形确定的有限元算法的执行效率,对单悬索结构ANSYS程序找形原有算法的不足进行分析,提出模型更新位移预测和残差补偿算法。该算法通过主动预测的变步长来更新模型,并采用有效方法来处理大步长更新所带来的不利后果。采用该新算法对2座桥进行计算,结果表明该新算法找形分析的计算结果可靠,计算精度及效率高。

整体式断面双车道索道桥上部结构研究

为寻求整体式断面双车道索道桥上部结构的可行布置形式,采用考虑索梁组合结构几何非线性的空间有限元法,对几种桥面系构造方案的结构特性进行研究。研究结果表明:对于双车道索道桥,活载单车道偏载是比活载双车道同时偏载更为不利的荷载工况;在活载作用下,整个桥面系在横桥向不再保持线性变位;简单地采用横向线性扩展车道宽度的措施来构造双车道索道桥上部结构方案,将很难满足结构横倾稳定性要求;主索在横桥向的不同分布是影响索道桥结构抗扭能力的最主要因素;在桥面中央布置适量的主索对优化横梁内力分布状况是有益的。

汤峪河渡槽吊杆式拱架支承结构抗震性能分析

汤峪河渡槽采用的吊杆式拱架支承结构是国内外水工渡槽及道路工程中首创的一种工程支承结构。以汤峪河渡槽为工程实例 ,运用当今普遍采用的振型分解反应谱法和 P11D平面静力计算程序 ,分析了这种结构形式的地震反应特性。结果表明 :(1)下弦杆分缝的处理方法有效地释放了地震力所引起的结构超静定内力 ;(2 )在头道梁的拱脚附近的截面上 ,地震内力与常规荷载内力叠加后产生了巨大的偏心 ,这给结构的配筋及混凝土抗裂性要求增加了一定难度 ,设计时应重视该处截面尺寸的拟定 ,可在该处加设梗胁结构 ,加强构造配筋。

大矢跨比车行索道桥结构的可行性

根据索道桥的通行标准,采用几何非线性有限元方法,借助ANSYS软件分析大矢跨比车行索道桥静力特性,对比并考察了其施工可行性与结构经济性.结果表明大矢跨比索道桥的所有结构行为参数都达到常规索道桥的技术要求;所有构件的安装具有可施工性;结构的经济性优势显著,该结构可行性好.

基于响应面法的车行索道桥非线性随机静力分析

采用响应面法对某大跨径车行索道桥进行了非线性随机静力分析,考察了结构参数和活载等因素的随机性对桥梁结构的几何非线性力学行为的影响。研究表明,响应面法是索道桥非线性随机静力分析的有效方法。索道桥的主要构件及其材料特性、几何尺寸和外部荷载的随机变异性对其成桥状态的结构响应值都有不同程度的影响。而主索的弹性模量又是其中影响最大的因素,在施工阶段应对其采取预控措施以减少或避免其量值的随机波动所造成的不利影响。

一种索道桥主索架设参数计算方法

为了提高索道桥架设参数的计算精度,基于分阶段施工桥梁无应力状态控制法原理,采用统筹考虑锚跨和主跨缆索架设过程中索段相互转换的变形协调条件的材料力学分析法,提出了基于结构有限元分析理论的主索架设参数新算法。分析及算例计算结果表明:索道桥施工过程中钢索无应力索长在主跨和锚跨之间呈现此消彼长的转换现象;近似解析法的计算结果中钢索几何参数的误差较大,而索力参数的误差较小;既有有限元算法存在用局部结构行为代替整体结构行为的逻辑缺陷,由此计算得到的空缆状态架设参数是失真的。提出的算法的计算模型更符合索道桥的实际力学行为,计算得到的钢索无应力索长结果很好地满足了构件变形协调条件的要求,计算结果可靠,算法效率更高。

超大跨径悬索桥主缆刚度对成桥线形的影响

以主跨3 300 m的超大跨径公铁两用悬索桥的设计方案为研究对象,根据已有文献的研究成果得出了超大跨径悬索桥主缆截面实际抗弯刚度的取值区间,分别做了考虑主缆抗弯刚度的几何非线性有限元法和完全忽略抗弯刚度的悬链线解析法的找形计算。对比分析表明:完全忽略主缆抗弯刚度对其线形和轴力的计算结果影响甚微;主缆抗弯刚度对施工控制参数有显著影响,不容忽略。

索道桥施工控制参数的精细数值解析算法

为了提高索道桥施工控制参数的计算精度,在分析既有近似解析算法原理的基础上,基于全桥主索无应力索长不变量,统筹考虑锚跨和主跨缆索架设过程中索段的相互转换影响,提出了精细数值解析算法。通过算例对比分析了近似算法和精细算法的计算精度差异,结果表明:施工过程中钢索无应力索段长度在主、锚跨之间相互转换和温度变化的影响不容忽视。锚索倾角对主索受力、线型的影响相对较小。忽略锚索垂度,对于无应力索长计算精度的影响甚微;而忽略锚索倾角,则影响很大。近似解析法得到的主跨钢索垂度值的误差较大,而索力值和索长值的误差较小。精细数值解析算法的计算结果高精度地满足了构件变形协调条件,计算效率高。

基于科技文档的AutoCAD插图精准出图方法

插图中的文字高度、图线线宽和图纸比例的精准打印输出,对制图类教材或教学课件等科技文档十分重要。为了能精确出图,在分析文字信息版面占优势的科技文档中Auto CAD插图制作方法的基础上,从几个绘图概念出发,研究了插图的显示特性、图形对象的图线宽度和图中文字高度的属性特征。研究表明,只需将Word软件所测得的插图原始尺寸看成制作Auto CAD图形的绘图画布和物理纸张的图幅尺寸,精准设置图形的打印出图比例、线宽和文字高度的属性值,就能通过科技文档打印输出既精准又符合制图规范的插图。

索道桥上部结构布置对通行性能影响模型试验

为了探寻索道桥构造因素对通行性能的影响程度,以某水电站施工索道桥为参照桥梁,设计制作了车、桥的缩尺模型,并制订了正交设计试验方案;测量了模型桥的跑车试验动力响应,并计算了试验性能指标,最后进行了极差和方差分析。结果表明:对通行性能影响最大的因素是风缆形式,影响程度次之的独立因素是风缆预拉力和桥面板单位面积质量,影响程度再次的独立因素降序排列为横梁间距、风缆截面面积、桥面板宽度、鞍座形式;各因素交互作用影响处于相对次要地位。较优的结构方案为外伸八字形状风缆配合较大的预拉力、厚重的桥面板、较密的横梁布置、大直径风缆、密布的桥面板和可动的滑轮鞍座;在索道桥的较低运营车速区间,车辆对桥梁冲击效应的影响具有随机性,未出现动挠度的共振激励速度。

超大跨径悬索桥主缆的紧凑布置形式对截面应力的影响

以主跨为3 300 m的某超大跨径单跨悬索桥的设计方案为研究对象,揭示了紧凑式主缆布置法在节省防腐养护费用方面的显著经济优势。借鉴一般钢索抗弯刚度的研究成果,并结合主缆施工工艺,首次对悬索桥主缆抗弯刚度取值问题进行了详尽的讨论,得出了超大跨度悬索桥主缆截面的实际抗弯刚度量值接近其最大抗弯刚度的结论。基于Ansys的悬索找形算法,首次采用具有接近主缆实际抗弯特性量值的梁单元进行主缆恒载线形分析,进而对主缆截面抗弯刚度的应力分布影响作了最保守的估计分析。研究表明:采用具有接近实际抗弯刚度量值的梁单元进行主缆成桥状态下的线形及应力精细化分析是可行的;主缆抗弯刚度对成桥状态的恒载线形和截面应力分布影响很微小,主缆一次轴向应力仍占绝对优势。

漫水桥上部构造与墩台连接构造设计

介绍漫水桥上部构造与墩台连接构造设计,方法是将常规抗震锚栓构造加以延伸改造,即把抗震功能和连接功能综合成一套系统,具有构造简单、施工方便、造价低廉等特点,值得推广。

“考研热”背景下应届本科生第7学期专业课教学反思——以“公路施工组织及概预算”课程为例

为了降低"考研热"现象带给应届本科毕业生的负面效应,本研究以专业课程"公路施工组织及概预算"为例,基于教学现状的分析提出了改善专业课教学效果的策略,包括提高思想认识和加强复习方法指导,采取严格又人性化的专业课教学方法。

隧道斜井施工钢丝绳断绳防坠安全系统设计

设计了一种隧道斜井施工断绳防坠安全系统,可应用于以钢绳为提升构件、具有刚性轨道斜巷的提升设备中。其特点是构造简单,造价低廉,实施方便,经济性好,可靠性高。

斜井提升钢丝绳日常检查新方法

介绍了一种日检钢丝绳的新方法,分析了该方法的优、缺点及应用注意事项。这种日检方法具有操作简单、检测费用低、缺陷检测全面、劳动强度降低、查绳速度快、不易漏检缺陷等特点,适用范围广。

螺旋钢筋纯螺旋段长度的计算

对圆形或环形截面钢筋混凝土构件的柱形和锥形螺旋箍筋长度的精确计算公式进行了推导;对两个精确公式与其近似公式进行了比较,分析了近似公式带来的误差,并分析了两个精确公式之间、精确公式和近似公式之间的关系。结果表明:柱形螺旋钢筋长度的精确计算公式和其近似公式都较简洁、形式相近,锥形螺旋筋长度的公式则较复杂、形式不同;对于常用尺寸的钢筋混凝土构件,近似长度公式计算带来10-3数量级的相对误差;锥形和柱形螺旋筋长度的精确计算公式,前者是后者的推广和一般形式,后者是前者的特例;螺旋筋的h/D趋于0时,近似公式的计算值趋于精确公式的计算值。

随机载荷模式下钢丝绳疲劳寿命的预估

从固定载荷模式下钢丝绳疲劳寿命的预估模型出发,根据迈因纳线性疲劳建立了随机载荷模式下钢丝绳疲劳寿命的预估公式。应用它预知钢丝绳的疲劳寿命,有助于保证安全生产,又能节约钢丝绳使用成本。但该预估公式的综合安全系数最优取值,还需在实践中做进一步研究。

隧道斜井施工钢丝绳断裂事故分析及启示

某施工单位隧道斜井出碴采用的24.5-6×19+FC-1550-ZS钢丝绳,负载运行274天后,左线牵引钢丝绳发生整绳破断。检查分析表明,钢丝绳的断裂属性为疲劳断裂,疲劳断裂是因为钢丝绳的直径选择不当,受力状态严重恶化造成的。事故启示为:设置多道高可靠性的防坠设施,提高日常钢丝绳维护检查的有效性,加强对钢丝绳疲劳程度的监测,是其安全运行的重要保证。