空间自锚式悬索桥合理成桥状态计算方法

自锚式悬索桥成桥状态主梁不同的内力分布决定了吊杆竖向力的分布。文章以一座双塔三跨空间自锚式悬索桥为实例,在主梁吊点处采用强迫位移法进行主梁内力的调整,得到吊杆竖向荷载分布情况;以弹性悬链线理论的解析算法为基础,迭代求解主缆分段无应力索长和吊杆无应力长度,将无应力索长作为初始参数在通用有限元软件ANSYS中建立有限元模型,调整锚跨主缆无应力长度及主梁后锚面的预长量,并以此分析计算其合理成桥状态。

凤凰路大桥的合理成桥状态研究及施工阶段分析

为研究凤凰路大桥的合理成桥状态以及对施工阶段进行分析,首先通过Midas/Civil建立有限元模型,提取相关矩阵,以凤凰路大桥的最小应变能为目标函数,通过Matlab建立数学优化模型,确定大桥的合理成桥状态及施工顺序。以合理成桥状态的索力为目标,通过正装迭代法求解施工索力,求得施工索力与成桥索力规律基本一致,且模型通过设计验算,满足规范要求。

基于合理成桥状态的连续刚构桥预应力配束分析

传统刚构桥预应力设计以内力包络图为主,这一方式符合设计规范要求,也是目前道路桥梁预应力设计的主要方式,但以该设计思想为主导的桥梁工程成桥后容易出现跨中下挠过大等质量问题,对工程效益产生一定影响。为改善连续刚构桥成桥后受力状况,避免跨中下挠过大等问题,本文分析了连续刚构桥的合理成桥状态,探究成桥应力条件下的预应力配束技术,以期为类似工程实践带来启发。

用应力平衡法确定斜拉桥主梁的合理成桥状态

根据主梁截面上、下缘的正应力控制条件 ,综合考虑活载作用以及斜拉索索力对主梁成桥恒载弯矩的可调性 ,确定斜拉桥主梁的合理预加力数量和相应的恒载弯矩合理域 ,并根据实际配置的预加力确定主梁恒载弯矩可行域 。

大跨度混凝土梁桥的合理成桥状态设计方法

针对采用节段悬浇施工的大跨度混凝土梁桥普遍存在的持续下挠问题,提出基于荷载效应平衡的"合理成桥状态"概念以及相应的预应力配筋设计方法。通过合理的纵向预应力配置去适度平衡多种作用效应,使桥梁处于合理的成桥状态(弯曲状态、应力状态和挠曲状态),以便能够抑制跨中长期下挠。此外,还提出控制最大压应力水平和采用体内-体外混合配束的设计策略。结合持续下挠的机理讨论,认为合理成桥状态是一种能有效抑制桥梁下挠的实用设计方法。

四索面钢箱梁斜拉桥合理成桥状态下的空间受力研究

为了探讨四索面钢箱梁斜拉桥横桥向内外侧索力比对结构的影响,使得结构空间受力最合理,以嘉绍大桥主航道桥斜拉桥(主跨428m的六塔四索面分幅钢箱梁斜拉桥)为背景,采用ANSYS软件建立了嘉绍大桥横桥向内外侧等索力、空间索力2种计算模型,利用综合能量法,对2种模型合理成桥状态下的斜拉索索力和主梁、桥塔、横梁内力与线形等进行了研究。结果表明:四索面钢箱梁斜拉桥恒载索力空间效应显著,内侧与外侧斜拉索索力比值分布不规律;空间索力分配对主梁扭矩及横梁弯矩影响较大,对主梁和桥塔应力、变形影响较小;在进行四索面钢箱梁斜拉桥结构初步设计或仅需计算主梁、桥塔应力及线形时,可近似采用平面模型;在技术设计和施工图设计时,应采用空间分析模型,并考虑主梁及横梁等的空间受力情况。

自锚式斜拉-悬索协作体系桥合理成桥状态确定的分步算法

对自锚式斜拉-悬索协作体系桥进行分析计算的首要问题是如何确定成桥状态时构件的空间位置,即成桥状态初始构形和缆、索的内力。根据不变形预张力和无应力索长的概念推导不变形预张力的索力不变原理。利用该原理,结合现有的一些计算方法提出自锚式斜拉-悬索协作体系桥合理成桥状态确定的分步算法。运用该方法对大连跨海大桥的设计方案进行计算。计算结果表明利用该方法能够按照要求得到该类桥梁合理的成桥状态,并且计算得到的不变形预张力结果可以作为下一步的施工阶段分析计算的基础。

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.

部分斜拉桥合理成桥状态的研究

部分斜拉桥结构以主梁受弯来承受大部分荷载,拉索索力可改善主梁受力状态,因此部分斜拉桥与斜拉桥一样,通过优化拉索索力来确定部分斜拉桥合理成桥状态下的内力非常必要。采用影响矩阵法原理,以结构应变能最小作为目标函数,对索力加以合理的约束条件,解决了多变量非线性函数的有约束优化问题,从而获得恒载作用下的最优索力和与之对应的合理成桥状态。并对已建部分斜拉桥索力进行实例优化分析。

混凝土斜拉桥合理成桥状态研究

根据混凝土斜拉桥合理成桥状态的确定原则、影响因素与确定方法,先用最小弯曲能量法初定成桥状态,再用影响矩阵法进行索力调整,获得了合理的成桥状态。运用该方法对某桥进行了计算,算例表明该方法简单、有效。

斜拉桥合理成桥状态确定的序列二次规划法

本文首先介绍斜拉桥合理成桥状态的概念和现有的斜拉桥索力优化方法。然后基于序列二次规划(SQP)算法,提出了一种用于确定斜拉桥成桥合理状态的实用方法-序列二次规划法。该方法通过建立斜拉桥索力优化的非线性规划模型,以斜拉桥主梁和索塔的弯曲应变能为目标函数,以各斜拉索的索力为设计变量,结构的应力和索力为约束条件,并计入大跨度斜拉桥各种几何非线性因素的影响,采用强次可行序列二次规划法进行优化求解,确定斜拉桥成桥合理状态的索力。运用该方法和空间非线性有限元分析程序分析了某斜拉桥的合理成桥状态,计算结果表明该方法简单、有效。

斜拉桥合理成桥状态确定的一阶分析法

本文建立了斜拉桥索力优化的非线性规划模型,其中以斜拉桥主梁和索塔的弯曲应变能为目标函数,以各斜拉索的索力为设计变量,结构的应力及索力为约束条件,采用一阶分析法进行求解,用以确定成桥合理状态的索力。在计算中,考虑大跨度斜拉桥各种几何非线性因素的影响,并列出了优化模型的具体表达式及优化过程中的关键求解策略。应用该法和空间非线性有限元分析程序分析了某千米级斜拉桥方案的合理成桥状态,计算结果表明:该方法简单、有效。

混合梁斜拉桥合理成桥状态确定方法研究

为了更好的得到较优的斜拉索索力值,确定大跨度混合梁斜拉桥的合理成桥状态,建立了全桥的空间有限元仿真分析模型,针对大跨度混合梁斜拉桥的跨径布置和结构特点,分析合理成桥状态的确定方法和基本原则,确定了其合理成桥状态采用了影响矩阵法和最小弯曲能量法两种方法综合计算,并以主塔和主梁的最大位移最小为目标的方法.经计算,结构在成桥状态和运营状态下的主梁、主塔和斜拉索应力均满足规范要求,确定的斜拉桥合理成桥状态符合要求.

自锚式悬索桥合理成桥状态静力特性试验研究

依托某双塔对称体系自锚式悬索桥,按几何缩尺比1∶50进行模型静力性能试验研究。模型设计上运用基于刚度相似原理的方程式分析法,获得了多相介质缩尺模型与结构原型的静力相似判据。采用模型试验与有限位移理论相互印证的手段,研究了自锚式悬索桥结构体系在合理成桥状态下的静力学特性。结果表明:除塔附近加强吊杆外,全桥吊索应力分布较为均匀;主缆应力分布特征与主缆线形具有较强相关性;加劲梁在弯矩与轴力组合作用下,上下缘应力分布较为均匀,线形符合设计要求;成桥状态各构件安全储备较大;模型验测试值与理论计算值吻合较好,同时印证了缩尺模型设计的合理性。

基于多目标法的多塔斜拉桥合理成桥状态确定

多塔斜拉桥结构体系塔梁联动效应显著,边锚索约束塔梁位移的效应呈现多跨耦合特点,因此多塔斜拉桥合理成桥状态确定比常规两塔斜拉桥难度大。笔者结合已有斜拉桥合理成桥状态确定理论,根据多塔斜拉桥的特点,以嘉绍大桥为例,对多塔斜拉桥合理成桥状态确定的方法进行了探索,提出了基于多目标的方法,在依托工程中取得了良好的效果。

连续梁桥建桥状态预测建模仿真研究

连续梁桥建桥状态预测是保证成桥后桥梁线形流畅、平顺的重要手段。其主要内容涉及确定立模标高、挂篮变形、混凝土收缩和徐变等。其中立模标高由于受到众多因素影响往往难以准确确定,尤其是其重要组成部分预拱度更是难以预测。为解决上述问题,设计了一种新的状态预测算法,即基于并行卡尔曼滤波的递推最小二乘算法。利用上述算法预测预拱度值,进而得到立模标高。利用某桥梁对上述算法进行了仿真验证,并与直接运用卡尔曼滤波方法和最小二乘法预测结果比较,仿真结果表明,基于并行卡尔曼滤波的递推最小二乘法计算出来的预拱度值精度更高,立模标高更接近实际,建桥状态更加合理。

厦漳跨海大桥北汊主桥合理成桥状态研究

为研究斜拉桥合理成桥状态的计算方法,以厦漳跨海大桥北汊主桥为背景,采用大型有限元软件TDV RM2006建立全桥有限元模型,通过优化结构成桥索力使主梁和桥塔达到设计期望的状态,用最小弯曲能量法初定近似合理的成桥状态,以该状态下的部分斜拉索索力和主梁弯矩作为目标向量,通过影响矩阵法求解所有斜拉索初张力,通过微调局部斜拉索的初张力修正几何非线性对静力优化结果的不利影响,最终确定北汊主桥的合理成桥状态。实践证明,最小弯曲能量法和影响矩阵法能很好地弥补相互间的局限性,能在较短的时间里确定斜拉桥的理想成桥状态。

特大跨系杆钢拱桥成桥状态与吊杆张拉力优化分析

特大跨异型系杆钢拱桥的成桥状态确定至关重要。采用基于影响矩阵的综合方法确定合理成桥索力,该方法考虑了系杆拱桥各吊杆间受力的相互影响;并采用Ansys Workbench有限元程序,建立了杭州市运河二通道358m大跨度异型钢拱桥有限元模型,通过结合刚性吊杆法和自动调索法确定吊杆的合理张拉力。以合理成桥索力为目标索力,采用影响矩阵法确定有应力状态下吊杆的施工张拉力,索力调整后与目标索力进行对比,误差控制在3%以内,达到了索力优化调整的目标。

确定刚架系杆拱桥合理成桥状态和成桥吊杆力的方法探讨

对刚架系杆拱桥的合理成桥状态和成桥的吊杆内力进行研究。同时考虑了整体结构、系杆和预应力钢筋的作用,分别以位移、弯矩和整体受力状态为控制目标来确定合理的成桥状态和成桥时吊杆内力。同时对这几种方法确定的合理成桥状态和成桥时吊杆内力进行比较,选择一种合理的方法,为今后同类桥梁提供设计、施工控制分析等方面提供参考。

荆州大桥南汊通航孔主桥合理成桥状态确定

荆州大桥南汊通航孔主桥为结构高度不对称的高低塔斜拉桥 ,其结构构造与架设过程均较为复杂。为研究其受力特性 ,确保结构安全 ,以最小弯曲能量法和应力平衡法为基础 。