铁路钢桁梁斜拉桥单悬臂施工方法研究

为分析单悬臂施工方法相对于双悬臂施工方法对铁路钢桁梁斜拉桥施工过程和最终成桥状态的影响,以南广铁路郁江特大桥[(36+96+228+96+36)m双塔双索面钢桁梁斜拉桥]为背景,基于影响矩阵原理,采用MIDAS Civil有限元软件建立全桥有限元模型,分别对2种施工方法下该桥斜拉索索力和各施工阶段受力状态进行分析,并以索力控制为主进行施工监控。结果表明:2种施工方法下,虽然施工过程中斜拉索索力与各施工阶段受力状态有所差异,但通过调整斜拉索初张力及施工控制,采用单悬臂施工方法可以达到与双悬臂施工同样的目标成桥状态,且塔梁受力状态均能满足要求;该桥最终实测索力与目标索力误差在±5%以内。

钢桁梁斜拉桥成桥索力优化的实用算法

根据影响矩阵原理对斜拉桥3种成桥状态(塔直梁平状态、塔梁弯曲能量最小状态和塔直中跨梁平状态)索力进行计算。分析表明,塔直中跨梁平状态能更好地在保证索力分布均匀的同时使得塔梁变形趋于最小。在塔直中跨梁平状态的基础上,本文提出一种简单实用的成桥索力优化新算法,该算法可避免常规计算时大型单元内力矩阵的计算和提取,无需编程。利用该算法对某铁路钢桁梁斜拉桥进行分析计算,通过与设计成桥索力的比较,证明计算结果的准确性;同时,基于对称原则将索力求解模型进一步简化后,有限元分析时可省略主塔建模过程,仅以主梁、拉索为分析对象便可快速得到一组准确可靠的对称索力。实桥验算结果表明,当拉索布置关于主塔对称时,对于钢箱梁斜拉桥该算法也具有很好的适用性。

基于L0优化的网格曲面特征线提取算法

基于网格曲面特征线的稀疏分布,提出一种优化的特征线提取算法。对于给定的网格,在每个面上计算一个值或向量作为输入。对输入的度量建立 L 0 优化模型,使其在网格边上的跃变尽可能少且优化前后的变化较小。给出基于变量分裂技术与罚函数方法的交替方向优化算法,并引入一种迭代的策略提升解的稀疏性,以取得更高质量的特征线。实验结果表明,该算法能有效提取网格曲面的特征线,与Crest lines算法、变分算法等相比,提高了特征线提取的质量和带噪数据的鲁棒性。

西非地区点支承异形板桥的梯度温度效应分析

以西非地区某高速公路项目中一点支承异形板桥为工程背景,根据该建设项目的实际地理位置和气候特点等建立了日照温度场数值模型,并依此提出了适用于该项目的温度梯度计算曲线;通过3种不同的温度梯度计算模式(分别为中国公路桥规、英国桥规中的温度梯度计算曲线和通过日照温度场模拟得到的温度梯度计算曲线)对该桥梁进行了梯度温度效应分析,结果表明当温度梯度计算曲线选择不当时,计算结果将导致较大的偏差;通过全桥空间有限元分析,对该桥梁各荷载工况的内力结果进行了比较,结果表明梯度温度引起的荷载效应远远大于其他活载引起的荷载效应。