非线性因素对超大跨度斜拉桥成桥内力的影响

随着斜拉桥跨径的不断增大,在设计和施工中必须考虑非线性因素对结构的影响。本文研究了非线性因素对超大跨度斜拉桥成桥时内力的影响,分析中同时考虑了拉索垂度效应、P Δ效应和大位移效应的影响。探讨了非线性因素对斜拉桥成桥时内力影响的机理,提出了减小超大跨度斜拉桥非线性影响的措施。

确定斜拉桥成桥索力多约束条件下最小能量法

在对既有确定斜拉桥合理成桥索力方法分析的基础上,给出了最优成桥状态的判别准则,并提出了一种新的斜拉桥合理成桥索力确定方法——基于多约束条件下的最小能量法.该方法考虑因素较为全面,优化判别准则具有明确的工程含义,实施计算效率较高.实际工程运用证明了该方法的有效性和可靠性.

基于位移与内应力监测的钢桥拱肋受力变形

以公路桥梁施工监控技术指南为依据,通过实时监测拱肋各施工阶段下的位移与内应力,研究钢桥拱肋的受力变形规律.结果表明:在不同工况下,钢桥拱肋L/4,3L/4处的竖向位移变化区间为0.30~13.50 mm,L/2处竖向位移变化区间为0.25~11.40 mm,位移方向为竖向向下;在各工况下钢桥拱肋两端拱脚内应力变化范围为6.79~26.53 MPa,L/4,3L/4处内应力变化范围为1.60~27.93 MPa,L/2处内应力变化范围为0.21~11.49 MPa,内应力变化为压应力;全跨拱肋对称位置的受力变形变化趋势保持一致,且在工况2时,吊杆张拉后拱肋整体产生最大位移变化与内应力变化,因此该施工阶段应作为受力变形重点监控工况.研究得出了钢桥拱肋在各工况下不同位置的受力变形规律,其研究成果可为钢桥拱肋的施工与监控提供科学的理论支撑与技术指导.

刚性系杆拱桥成桥吊杆索力优化方法的适用性研究

针对刚性系杆拱桥的成桥吊杆索力优化问题,在综述常见的几种索力优化方法基础上,结合具体的工程实例,通过比较分析吊杆索力及其相应的系梁、拱肋弯矩,探讨这些方法在确定刚性系杆拱桥成桥吊杆优化索力上的适用性。研究结果表明:刚性支承连续梁法和零位移法不适用于此类系杆拱桥,内力平衡法和刚性吊杆法不适用于本文的工程实例;弯曲能量最小法和弯矩最小法适用于在初步设计阶段确定此类系杆拱桥的成桥吊杆索力;有约束的弯曲能量最小法适用于在施工图设计阶段和施工监控过程中确定此类系杆拱桥的成桥吊杆索力。

非线性因素对超大跨度斜拉桥活载内力的影响

笔者研究了非线性因素对超大跨度斜拉桥使用阶段内力的影响,分析中同时考虑了拉索垂度效应、P-Δ效应和大位移效应的影响.以一座主跨超千米的斜拉桥为例,给出了各控制截面内力的非线性影响系数,并提出了减小超大跨度斜拉桥非线性影响的措施.

斜拉桥成桥索力优化理论及方法的最新进展

从是否计入斜拉桥几何非线性影响的角度分别介绍了合理成桥状态下斜拉桥索力优化采用的基本方法,并对各种方法的优缺点及适用情况进行了较为系统的总结与评述,为其进一步研究提供了新思路.

斜拉拱成桥状态受力分析

斜拉拱是最近几年才出现的新桥型,为斜拉索和拱的组合体系,其拉索下端既可以锚在梁体上又可以锚在拱肋上,目前国内外做的相关研究工作较少。文中针对拉索锚在拱肋上的桥型的成桥静力特性进行研究,根据斜拉拱受力特点首先提出拱肋弯曲和压缩总能量最小、拱肋弯曲应变能最小、拱肋压力线偏离拱轴线最小三种优化方法并对相关立论公式做了详细推导,接着采用有限元建模和Matlab数值求解相结合的方法求解斜拉拱成桥时的斜拉索索力和内力,对求解的索力和成桥状态进行比较后指出了斜拉拱成桥受力优化特点,最后给出了优化建议。

矮塔斜拉桥成桥索力优化分析

针对矮塔斜拉桥的结构形式和受力特点,提出该类桥型确定成桥状态和索力优化的方法,以常山县矮塔斜拉桥为研究背景,利用有限元分析软件Midas/Civil中"未知荷载系数"的功能,计算了常山桥的成桥索力,并对该索力进行优化分析,最终确定了合理的成桥状态,为施工状态的分析提供了有效依据。

基于内力平衡法的矮塔斜拉桥合理成桥状态研究

作为近年来发展的一种新桥型,矮塔斜拉桥在其结构、受力上都有自身的特点。合理成桥状态是指斜拉桥成桥后,在全部恒载作用下,各构件的受力均满足某种理想状态。在矮塔斜拉桥设计过程中,确定其合理成桥状态是非常重要的部分,为确定矮塔斜拉桥的合力成桥状态,以常山矮塔斜拉桥为研究背景,首先基于内力平衡法对主梁弯矩可行域进行求解,并以此主梁弯矩可行域作为索力控制目标初步得到满足主梁受力要求的索力值,进而增加更多的索力控制条件对初定的索力值做进一步优化,以得出既满足主梁受力要求同时分布均匀的索力值,该组索力所确定的成桥状态就是该桥合理成桥状态。该文章为同类桥型设计分享经验。

节段预制拼装连续刚构桥合龙方案研究

为改善节段预制拼装连续刚构桥的成桥内力状态,以南京四桥南引桥某一联4×50m连续刚构(先简支后连续)为背景,采用有限元法分析4跨同步合龙法,逐跨推进合龙法,先两边、后中间合龙法,前后半联二次合龙法的成桥内力。分析结果表明:先两边、后中间合龙方案桥墩弯矩值更均匀,中跨、边跨最大弯矩的比值比较接近,梁体弯矩的均匀程度相当,临时支座反力效果较好,确定该桥采用先两边、后中间方案合龙。

基于体内力无应力状态法的斜拉桥施工阶段调索计算分析

由于施工阶段体系和成桥体系不同,优化确定斜拉桥成桥目标索力后,需要采用科学合理的算法确定施工阶段的张拉索力,以保证施工阶段和成桥状态索力的闭合。对基于体内力无应力状态法进行斜拉桥施工阶段调索的计算原理和计算方法进行阐述,包括施工阶段无应力索长相关的伸长量和索力计算、按接续累计位移激活单元的方法计算实际累计位移、用支座变形前激活保证永久支承和成桥状态一致、施加临时荷载保证曲率连续、利用体外力和体内力转换调索工具进行收缩徐变迭代,以及不需采用双单元的二次张拉计算等关键技术。用该方法开发的软件进行工程算例分析表明,用基于体内力的无应力状态法进行施工阶段调索,成桥状态和目标状态能够闭合,具有不用进行倒拆、只需进行正装和不用钝化拉索单元的优点,为无应力状态法进行斜拉桥施工阶段调索提供了一种新方法。

某斜拉桥成桥阶段合理受力状态分析

为确定某斜拉桥的成桥阶段的合理受力状态,该文采用内力平衡法,以控制截面的内力为目标,对主梁及斜拉索各项技术指标进行验算。计算结果表明内力平衡法可以兼顾主梁和主塔的内力,控制截面选择恰当,该方法在该斜拉桥的设计过程中起到了良好的作用。该斜拉桥的设计分析过程对其他类似工程具有一定的参考价值。

三跨下承式系杆拱连续梁的内力分析

采用空间有限元方法,对某桥进行了施工阶段的静力分析和应力验算,阐述了施工阶段系梁、拱肋的内力及成桥状态内力的变化规律,计算表明:该施工阶段的静力计算结果与系杆拱连续梁各个施工阶段的理论受力特点较符合,也为今后系杆拱连续梁的发展提供了可靠性依据。

基于非线性正装迭代法的三塔结合梁斜拉桥施工索力确定

如何确定合理的施工索力使得该桥成桥后处于合理的受力状态是大跨径斜拉桥施工过程中的关键问题。文中以武汉二七长江大桥为工程背景,考虑几何非线性,以大型通用有限元分析软件Midas为平台,建立三塔结合梁斜拉桥施工阶段空间非线性仿真分析有限元模型。采用正装-迭代的分析方法,根据新增斜拉索的竖向分力应基本与新增主梁节段的重力相同的基本思想计算施工阶段斜拉索的初始张拉力,经过多次迭代,确定了该桥合理的施工索力。计算结果为该桥的合理施工提供参考。