基于改进遗传算法的独塔钢桁梁斜拉桥索力优化

钢桁梁斜拉桥刚度大、稳定性高、可设置的车道数多,应用越来越广泛。为了达到合理的成桥状态,设计中必须确定合理成桥索力。文中采用改进遗传算法进行恒载成桥索力优化。以某独塔对称双层钢桁梁斜拉桥为背景建立ANSYS一次成桥有限元模型,提取相关影响矩阵数据;选择主梁弯曲及拉压应变能作为目标函数,将拉索应力、主梁应力、主梁位移等以惩罚函数的形式作为约束条件构建索力优化模型;采用改进遗传算法,编写MATLAB程序进行斜拉桥成桥恒载索力优化。结果表明,相比于传统遗传算法,改进遗传算法的收敛能力提高,所得结果满足实际工程的计算要求;相较于传统索力确定方法,改进遗传算法索力优化程序减少了后期调索工作量,优化后成桥索力分布均匀,整体受力更合理。

变曲率竖曲线梁顶推过程支点标高调整方案确定的单步模数搜索合成法

针对穷举法计算量太大、试算法需要丰富经验的不足,研究变曲率竖曲线梁顶推过程中支点标高调整方案确定的新方法。基于相关假定,给出各支点处梁体强迫位移、顶推过程支点标高(含初始标高、调整后标高)及其调整约束条件等顶推关键要素的数学表达,明确支点初始标高的设置方法。在建立穷举法标高调整向量数学表示及其最优(或较优)标高调整方案寻找流程的基础上,基于先粗后精分级寻优思路提出计算量较穷举法大为减少的两步穷举法。考虑顶推过程支点标高调整方案确定中标高值优化精细程度的工程意义(或者优化标高值工程上的可变动性),提出"标高模数"概念,明确搜索策略,采用"先单倍模数搜索,再最大程度合并"的思路建立单步模数搜索合成法。算例分析比较两步穷举法、单步模数搜索合成法的计算耗时与结果等,明确单步模数搜索合成法是确定变曲率竖曲线梁体顶推支点标高调整方案的较佳方法。

考虑相位变化及组拼高程误差的顶推梁体无应力线形的实现

考虑接拼梁段相位的变化(包括其轴线水平倾角相对于基准相位时的改变量)、顶推平台上梁段组拼的线形误差,对顶推施工桥梁梁体无应力线形的高精度实现问题开展研究。提出梁体无应力线形的相位、基准相位、即时相位和定位基准线等概念,通过刚体平移和转动,实现基准相位与即时相位下坐标换算,建立了实测高程基准相位下的换算公式,以及待拼(浇)梁段定位高程即时相位下的换算公式,明确了节段无应力线形偏差逐步调整的数学表示法,解决了顶推施工桥梁已拼(浇)梁体无应力线形的评价与待拼梁段定位高程确定的关键问题。福元路湘江大桥河西引桥钢槽梁顶推施工的工程实例表明:按上述方法适时评价已拼梁体无应力线形,确定待拼梁段定位高程,并据此进行施工,桥梁顶推过程顺利,梁体全长的无应力制作线形与无应力目标线形吻合良好。

桥梁工程专业“工程软件与应用”课程教学探讨

针对某独立学院桥梁工程专业"5+1+2"人才培养模式下学生的现状,对选修课"工程软件与应用"的课程教学进行探讨。分析先修课程、并行课程,比较现有常用软件,确定课程教学的工程软件为ANSYS;以桁架、梁、板为基本对象,以静力、稳定性为主要知识点,以经典ANSYS算例及工程实例为载体,结合讲课、上机与课外习题,通过学生自学、老师答疑、老师提问的形式,激发学生学习兴趣和动力,实现学生理论水平、应用能力、自学能力的提高。

几种常见形式的等效阶梯截面

针对许多平面杆系桥梁分析软件仅提供梯形分块法的截面尺寸输入方式和截面几何特性已知或者有解析表达式的带有曲边的截面不便直接使用梯形分块法的问题 ,利用桥梁结构平面计算中截面等效的概念 ,提出了等效算法 ,构造了节线数不多于 6的等效阶梯截面 ,推导了等效阶梯截面几何要素的一般计算公式 ,给出了圆形、圆环等几种常用截面形式的不多于

双塔大横向倾角空间主缆自锚式悬索桥体系转换方案与控制方法

针对双塔大横向倾角空间主缆自锚式悬索桥体系转换施工期的受力和变形特点,提出该类自锚式悬索桥体系转换方案(即吊索张拉方案)确定的原则。以杭州江东大桥为工程背景,研究该类自锚式悬索桥体系转换方案的确定过程,提出"在适当时机张拉临时索附近的永久吊索,以克服临时索容许索力不足的缺陷"的调索思路。通过优化计算,获得无需主动放松临时索的该类自锚式悬索桥体系转换方案,并给出该方案各施工步桥梁的反应。基于施工期的参数敏感性分析,提出该类自锚式悬索桥临时吊索及永久吊索的张拉控制方法。江东大桥的工程实践表明,按该方法进行双塔大横向倾角空间主缆自锚式悬索桥体系转换施工或控制,能确保成桥线形和内力达到理想效果。

平胜大桥体系转换施工控制的关键技术

针对自锚式悬索桥体系转换施工期的受力和变形特点,系统地总结和提出吊索张拉方案(含鞍座顶推)确定的六原则。以此原则为基础,探讨平胜大桥(世界上第一座独塔自锚式悬索桥)吊索张拉的可能方案,给出推荐方案。针对自锚式悬索桥吊索张拉方案中各施工步实施及其控制的共性问题,讨论吊索张拉方案中各施工步的实施控制原则和实施方法,给出建议。平胜大桥按推荐方案、建议的施工步实施控制原则和实施方法进行吊索张拉和鞍座顶推施工和控制,高效、高精度地达到了预期目标。

江东大桥顶推钢箱梁局部受力分析

采用顶推法施工的钢箱梁,在保证梁体整体受力安全的前提下,滑道处钢箱梁的局部受力安全也非常关键。以杭州市江东大桥无应力线形为多段连续曲线的钢箱梁的顶推施工为背景,针对支撑装置中含有橡胶垫块的滑道,运用ANSYS对钢箱梁局部进行三维有限元分析,对比4种典型工况下钢箱梁各个构件的应力分布情况,指出滑道处钢箱梁的转角位移是影响钢箱梁局部受力的关键因素。

平胜大桥斜交顶推中临时墩的受力分析

结合平胜大桥-自锚式悬索桥加劲梁架设中临时墩的受力分析,阐述了斜交顶推中临时墩的受力特点及变化规律,对斜交顶推施工的其他桥梁具有一定的借鉴意义。

拱架现浇拱圈混凝土拱桥的合理施工程序与方法

针对目前确定拱架现浇拱圈混凝土浇筑顺序主要考虑拱架变形而未考虑结构应力的现状,以贵州甘河沟大桥主桥为工程背景,结合其原施工方案初步确定了分环分段位置,利用MIDAS软件对拱架现浇拱圈混凝土的施工全过程进行仿真分析,综合考虑拱架变形和结构应力,通过多方案计算对比确定了合理的最优浇筑方案:第1环混凝土浇筑顺序为先拱脚段再拱顶段最后中间段;第2环混凝土浇筑顺序为先拱顶段再拱脚段最后中间段;第3环混凝土拱顶、拱脚和中间段均再细分成2部分,浇筑顺序为先依次施工拱顶段、中间段和拱脚段第1部分,而后再依次施工拱顶段、拱脚段和中间段第2部分;拱上建筑浇筑顺序为从拱顶向拱脚依次施工。拱架变形和结构应力的实测值与理论值总体上吻合较好,表明该程序与方法合理可靠。

哑铃型钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注施工稳定分析

介绍了稳定的相关理论及大跨径钢管混凝土拱桥空间稳定分析方法,基于有限元理论,考虑了结构的几何非线性及材料非线性,运用ANSYS软件对汉中市汉江城市桥闸工程拱肋混凝土灌注过程的稳定性进行了模拟计算,为大桥的设计及施工提供了依据。

“零弯矩法”应用于斜拉扣挂索力确定的讨论

在钢管混凝土拱桥施工中,无支架缆索吊装斜拉扣挂施工方法目前使用最多,扣索索力的确定是其中的一项重要内容。应用"零弯矩法"计算扣索索力会出现负值和不均衡的情况,分别从公式推导和计算实例说明这一点,并指出了"零弯矩法"的适用范围。

杭州江东大桥钢箱梁的日照温度梯度及顶推过程中末段梁的变形

结合杭州江东大桥施工监控,根据实测资料,研究了钢箱梁温度场变化规律,给出了钢箱梁顶、底板温度梯度计算公式,分析了顶推过程中温度变化对末段梁标高或者转角的影响.结果表明,中国现行公路桥涵设计通用规范给出的钢梁截面的温度梯度模式,并不适应于无桥面铺装的情况.而且,中国现行的公路桥涵设计规范的温度梯度曲线是参照美国AASHTO规范而得,因日照、气候和气象等条件的不同,该曲线不完全切合中国的实际,需要适度修正.

钢拱架整体卸落的合理施工程序与方法

针对目前拱架法施工的大跨度混凝土拱桥钢拱架整体卸落施工过程研究较少的现状,以贵州甘河沟大桥主桥为工程背景,利用Midas有限元计算软件对大跨度钢拱架整体卸落的施工流程进行模拟分析,综合考虑拱架和拱圈的应力和变形,依据多方案试算比较分析得出:钢拱架整体卸落采用两岸拱脚处同时卸落或者依次卸落都是合理可行的,在钢拱架前4cm卸落过程中,可采用每次下降高度为1cm的方案进行施工;之后,可采用每次卸落2cm的方案进行施工。拱圈底板位移以及拱架应力的实测值与理论值吻合较好,表明了该程序与方法合理可靠。

联合Ansys与Matlab进行钢箱梁顶推施工过程仿真优化

在进行大跨度多段连续曲线钢箱梁顶推施工过程中,如何通过适时调整临时墩标高来保证钢箱梁及临时墩的受力安全是一个复杂的问题。文中介绍了联合Ansys和Matlab应用于某自锚式悬索桥大跨度多段连续曲线钢箱梁顶推施工过程的数值仿真优化,充分发挥了Ansys的结构分析功能和Matlab的矩阵计算能力,实现了对复杂工程问题的仿真计算和优化。

在知己知彼中进行语文有效教学

新课标的首要目标和核心理念是关注人的发展。因此教学中，许多语文老师可贵地关注了学生的天赋和个性，开展“自主”“合作”“探究”的教学活动，但更重要的是要知己知彼，知己是进行教学设计；知彼是了解学生的认知准备和课堂生成。语文有效教学是在知己知彼中以彼来调整己的过程，即是生成调整预设的过程。有些语文老师可能忽视了知彼，尤其是从教经验不多的语文教师，

UHPC键齿湿接缝直剪试验及湿接缝直剪承载力统一公式

为得到UHPC键齿湿接缝的直剪受力性能及直剪承载力统一公式,开展17个UHPC试件的直剪推出试验,考察键齿形状、侧向应力等对UHPC键齿湿接缝直剪破坏模式、裂纹发展情况、直剪强度以及剪切滑移性能的影响,并结合前期24个UHPC整体浇筑试件和24个UHPC平(湿)接缝试件的试验结果对UHPC界面直剪承载力计算方法进行研究。结果表明:UHPC键齿接缝试件的剪切破坏过程可分为线弹性阶段、裂纹发展阶段、破坏阶段和残余应力阶段;各键齿接缝直剪破坏界面与剪切界面几乎重合;梯形(键齿夹角113°)、矩形、倒梯形(键齿夹角65°)等三种键齿形式的直剪性能基本相同,为方便施工,工程中键齿宜选用梯形;键齿接缝试件的初裂强度、峰值强度提升值(相对于平接缝)与整体试件相应强度提升值之比远小于两者剪切面的整体面积之比;无侧向应力下,UHPC键齿接缝试件的剪切刚度和峰值强度均大于平接缝试件,逊于整体试件,且差距较大;键齿接缝试件峰值强度为整体试件的52.5%;在5MPa侧向应力下,平接缝试件与各键齿接缝试件剪切刚度已差别不大,峰值强度差值变小;键齿接缝试件的峰裂比(峰值强度与初裂强度之比)为1.173~1.319;键齿接缝试件的剪切刚度、延性系数、初裂强度、峰值强度及剪切滑移能力均随着侧向应力的增大而增大;UHPC湿接缝试件初裂强度和峰值强度随侧向应力的增长规律符合库伦准则,其摩擦系数可取1.26。最后,建立物理意义明确、形式简单、精度较高的可适用于未配抗剪钢筋UHPC整体界面、平湿接缝界面和键齿湿接缝界面的直剪承载力计算统一公式。

三跨提篮式拱桥的顶推架设方法及其顶推受力安全论证

长沙市福元路湘江大桥主桥是世界上首座采用整体顶推法施工的三跨提篮式拱梁组合体系拱桥。基于设计参数和顶推施工方案,应用Midas/Civil软件建立空间杆系有限元模型,进行顶推施工全过程的仿真分析。分析结果表明:前、后导梁及临时撑杆等临时结构设置合理,顶推过程中顶推钢结构最不利应力值均小于材料容许应力,福元路湘江大桥主桥钢拱梁带载整体顶推方案总体安全可行。

短吊索索力测试研究

在介绍常用索力测试方法和经验公式的基础上,对采用频率法测试杭州江东大桥自锚式悬索桥短吊索索力时索力与频率的复杂关系问题通过有限元建模计算,对频率法比例系数进行修正计算,对测试结果进行分析和比较表明该方法是有效的。

宽幅双层钢桁梁斜拉桥悬臂拼装匹配技术研究

针对宽幅双层钢桁梁斜拉桥桥面板在悬臂拼装过程中出现变形不匹配的问题,以广东中山联石湾特大桥为研究背景,采用ANSYS软件建立标准梁段精细化模型,分析关键工况下已安装梁段与待安装桥面板在悬臂拼装过程中的受力状态,研究钢桁梁正交异性钢桥面板的横向变形规律,分析桥面板产生不匹配变形的主要原因,并据此提出结构优化措施和施工工艺优化措施。