斜拉桥索力张拉过程的最优控制

以影响结构为基础,通过拉索张拉过程的结构分析,建立了张拉过程的最优控制数学模型,并采用综合参数法进行求解。该方法不但适合斜拉桥索力张拉过程,而且能够应用于悬索桥、拱桥的施工控制中,对同类问题有重要的参考价值。

公和斜拉桥施工控制

公和斜拉桥为双层单索面独塔混凝土桥,首次将滑动模架法应用在斜拉桥主梁施工中.采用该法可以节省工期.为了确保新老块件接缝处的受力安全,提出了在混凝土浇注前采用单支撑、单吊挂系统,混凝土浇注后采用双支撑、单吊挂系统方案,并在索力调整中,采用二次张拉方案,实现了主梁标高和索力双控的目的,达到了事先确定的标高和索力控制目标.

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。

斜拉桥成桥后误差调整的优化方法

将斜拉桥成桥后的误差调整问题归结为一个多目标、多约束的优化问题,并采用综合参数法进行求解.该方法的特点是通过凝聚函数将此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.该优化方法不但适合成桥后的误差调整,同样适合斜拉桥施工过程中的误差调整.

斜拉桥施工阶段索力确定的优化方法

在斜拉桥的施工控制中,为了达到预先给定的成桥状态,需要通过调整施工阶段斜拉索的索力和每个施工阶段的立模标高来实现.采用多目标、多约束的优化方法,以悬臂施工主梁的斜拉桥为例,建立了施工阶段的优化模型,并给出算例.该方法能够在满足中间状态张拉工具的承载能力、内力和位移约束的条件下,达到预先给定的设计状态.

凝聚函数法求解斜拉桥成桥后误差调整问题研究

针对斜拉桥成桥后的误差调整问题,建立多目标、多约束的优化模型;利用一种带参数的综合凝聚函数法,将多个目标和多个约束分别凝聚为一个替代目标A(x)和B(x),使各个目标和各个约束在A(x)和B(x)中具有不同的权重.通过凝聚函数法,将多目标、多约束的非线性规划问题转化为光滑、可微的单目标、单约束优化问题.数值算例表明该方法可以应用于大规模的非线性规划问题中.

结构参数变化对独塔斜拉桥静力特性的影响

独塔混凝土斜拉桥的静力特性主要包括主梁受力及变形、支座反力、主塔受力及变形、拉索受力。通过改变主梁恒载重量、拉索倾角、无索区长度等结构参数,分析结构参数变化对结构受力的影响。分析结果表明,恒载重量增加会使拉索索力呈现线性增加趋势,斜拉索倾角增大对结构的受力有利,但需要考虑主塔高度增大带来的施工难度;无索区长度的增大对结构受力不利。在设计中需要考虑受力和施工的综合影响。

独塔斜拉桥动力特性影响因素分析

以独塔单索面混凝土斜拉桥为研究对象,通过建立有限元模型,对其进行动力特性分析,并给出该桥的前10阶频率和振型。在此基础上,研究了质量变化、主梁竖向刚度、主梁横向刚度、塔柱刚度、斜拉索参数单一变化对结构动力特性的影响,并对其影响规律进行了分析,研究结果可为同类桥的动力研究提供参考。

不变形预张力在斜拉桥设计中的应用

基于不变形预张力的基本概念,建立了斜拉桥成桥状态的多目标、多约束的优化模型,并通过有限元程序求解成桥索力.该方法的优点是在施加不变形预张力时不切断索,这正符合了施工过程中张拉的实际情况;在索力设计中,将控制目标直接选为多个节点的位移和控制截面的内力,从而使控制目标值达到和接近了设计者的期望水准.实例表明,该方法是有效的,便于实际工程的应用.

滑动模架法在斜拉桥施工中的应用

滑动模架法主要应用在连续梁桥主梁施工中,而在斜拉桥中的首次应用则是在公和斜拉桥中.采用该方法施工斜拉桥主梁有两方面的优点:一是可以利用桥下横向立柱的支承减小滑动模架的高度,节省桥下空间;二是可以充分利用前一块件混凝土的养生时间而在模架上进行下一块件的钢筋绑扎等准备工作,加快施工进度.以公和斜拉桥为工程背景,介绍了滑动模架法施工主梁的特点、在施工控制中需要解决的关键问题及解决办法.

大跨悬索桥非线性随机静力分析

大跨度悬索桥结构具有显著的几何非线性行为,且存在材料特性、几何尺寸的随机性.先对缆索采用较小抗弯刚度参数的梁单元,对悬索桥进行确定性的几何非线性分析;然后采用响应面法进行非线性随机静力分析;最后针对1座大跨悬索桥,计算了在竖向活载作用下材料、几何尺寸的随机性对主梁跨中位移的影响.结果表明,结构随机性的影响十分明显.

立式浮顶储罐基础隔震地震响应研究

为研究浮顶储罐基础隔震地震响应问题,将浮顶假定为均质刚性圆板,波高振动形式受浮顶约束假设为沿半径线性分布.由速度势理论出发,建立液体运动势函数、基底剪力、倾覆力矩表达,由板振动理论建立浮顶运动方程,由能量原理建立罐体运动控制方程.采用时程分析方法研究了浮顶储罐基础隔震的地震响应,数值结果表明:隔震基频宜取2～3rad/s、隔震阻尼比宜取0.1,Ⅰ类、Ⅱ类场地减震率效果好于Ⅲ类、Ⅳ类场地,场地不同对波高的影响不同,高径比对隔震浮顶储罐的地震响应影响不大.

混凝土自锚式悬索桥竖向自由振动的理论研究

基于大位移非线性弹性理论的广义变分原理,考虑了加劲梁的压弯耦合、剪切应变能和扭转应变能的影响,建立了三跨自锚式悬索桥空间耦合自由振动的大位移不完全广义势能泛函,通过对竖向位移约束变分,推导出自锚式悬索桥的竖向挠曲振动微分方程,忽略非线性项的影响,进而得到线性振动微分方程。以一座主跨240m混凝土自锚式悬索桥为例,求出了竖向振动方程自振频率的解析解,并与数值解作了比较,吻合较好。这一理论和方法为自锚式悬索桥的固有振动特性分析提供可靠的理论依据。

公和斜拉桥设计与施工

公和斜拉桥为双层单索面独塔混凝土斜拉桥 ,跨径 114m + 12 0m ,桥梁全长 2 36m ,采用滑动模架法施工。介绍了该桥的总体布置、结构设计。

基于近断层地震的桥梁结构抗震设计研究进展

从近断层地震动特征、近断层区桥梁结构动力响应特点、影响参数、抗震设计理论及规范等几个方面,分析了当前近断层地震作用下桥梁结构抗震设计的研究现状和最新进展,总结了研究中已取得的成果和结论,指出了研究工作中的不足,并对今后的研究工作进行了展望.

一次超静定理想弹塑性梁的全过程分析

本文研究了集中载荷作用下，一种一次超静定理想弹塑性矩形横截面梁的全部受力变形过程。受力变形可分为四个阶段：弹性阶段、一部分区域产生塑性变形阶段、另外一部分区域也产生塑性变形阶段以及固定端为塑性铰直到形成塑性破损机构阶段。文中推导了各个阶段的挠度曲线方程，建立了求解积分常数和支反力的方程组，利用这些方程计算了部分支反力、各阶段结束时的挠曲线和载荷值以及几种特定载荷下的弯矩图。

近断层地震动峰值加速度特性研究

在收集了世界范围内自由场地的近断层地震记录基础上,综合考虑台站场地和震级的差别,应用统计分析方法对近断层地震动的峰值加速度的衰减关系进行了研究,并与实际记录进行了比较,发现场地和震级的共同作用对近断层地震动的影响是显著的,为进一步的研究提供了参考.

立式储罐叠层橡胶隔震3阶段设计

为了研究立式钢制储罐基底隔震设计分析方法,采用3阶段设计进行隔震的优化设计.第1阶段从刚性理论出发,重点考虑隔震引起的波高放大效应,并以波高放大效应限制为界限调整隔震设计频率;第2阶段从弹性理论出发,分析隔震的基底剪力,研究隔震产生的降低效应;第3阶段将刚性理论和弹性理论所获得的基底剪力用平方和开平方的方法作为设计依据,理论上既保证两者作用效应,又为工程设计分析提供了易于理解的分析方法.研究结果表明:以此方法进行设计,既可以达到对基底剪力降低,又能够控制住波高的放大效应.

考虑地基固结效应的储罐静力特性分析

建造在软土地基上的储罐,其底板和壁板的受力不但与底板的坡度有关,而且与储液的加载速度、地基参数有关.针对地基基础与储罐共同作用问题进行非线性固结弹塑性有限元数值模拟计算,分析地基变形、储罐内力与变形的时间效应.计算结果表明,地基内的孔隙水压力变化趋势与一维固结特性相似,底板的径向应力和壁板的环向应力在设计中起控制作用,底板坡度建议值为2%-5%.壁板发生“象足”的位置位于距离储罐底板1 m左右处,该位置容易发生屈曲破坏.

“关节式装配预应力结构”新抗震体系

"关节式装配预应力结构"新抗震体系的研究,已受到国外的关注.从研究背景、抗震特性、实验结果及应用价值等方面分析介绍了这一新体系的研究动态.分析表明,新结构体系具有非常好的地震大变形吸收能力及地震大变形后的恢复能力,表现了良好的抗震性能及耐久性.我国在建筑结构抗震设计中应重视对这一新体系的应用.