采用“恒载零弯矩法”对大跨PC梁主梁配束的结果比较及方法优化

“恒载零弯矩法”是以恒载状态下的主梁弯矩为零作为目标的配束方法,在大跨PC梁桥的设计中有一定范围的应用。“恒载零弯矩”是一种目标状态,但没有具体的方法。现通过“恒载零弯矩法”与常规配束方法的对比,比较了两者的预应力钢束指标与应力、挠度等效应的区别,并在此基础上,通过分析腹板束、顶板束的力学特征,提出了优化“恒载零弯矩法”的配束方法。

大跨PC连续刚构桥跨中持续下挠成因及预防措施

目前大跨PC连续刚构桥存在的主要问题是跨中的持续下挠和箱梁的开裂,从砼收缩徐变、预应力损失及箱梁的开裂三个方面分析了各自对跨中持续下挠的影响.由于影响徐变的因素多,因此精确计算徐变对跨中的下挠的影响非常困难,根据徐变产生下挠的机理提出了一些预防措施.

全负载范围零压零流软开关焊接逆变电源

在对典型全桥软开关功率变换电路进行研究与分类的基础上,提出并设计分析了采用辅助谐振网络的全负载范围零压零流软开关全桥功率变换电路拓扑.通过采用死区时间自适应调节的移相控制方法,使移相控制的死区时间与受电路能量影响的谐振过程协调配合,实现了超前臂功率器件全负载范围的零压开通和效果良好的近似零压软关断.同时,针对全桥移相功率变换电路滞后臂软开通和软关断在全负载范围难以兼顾的问题,提出了零电压与零电流技术相结合的软开关实现方法,通过多种辅助措施的协调配合,实现了滞后臂功率器件全负载范围的零压开通和零压与零流相结合的软关断.

基于钢束优化配置的PC梁桥长期变形控制

针对大跨度预应力混凝土箱梁桥普遍出现的长期变形过大的问题,通过对预应力钢束配置进行优化,降低最大悬臂施工阶段的初始位移,进而减小过大的长期变形,达到挠度控制的目的.构建单位预应力的挠度矩阵,以挠度为控制目标,利用ANSYS进行钢束优化求解得到钢束最优配置.结果表明,优化设计后的挠度较恒载零弯矩法减小40%.利用ANSYS进行钢束优化设计的方法对预应力混凝土箱梁桥的长期变形控制具有良好的效果.

五峰山长江大桥加劲梁架设技术

连镇铁路五峰山长江大桥主桥为主跨1092 m的钢桁梁公铁两用悬索桥,加劲梁采用板桁结合钢桁梁结构,加劲梁恒载集度大(819.1 kN/m)。其中,一期恒载集度达501 kN/m;铁路桥面和公路桥面二期恒载集度分别为233.4 kN/m和84.7 kN/m。针对该桥特点,加劲梁采用整节段吊装,架设时采用不携带铁路二期恒载的方案施工。边跨加劲梁节段利用浮吊整体吊装至滑移支架上,再滑移至设计位置,连接成整体;中跨加劲梁节段采用2台900 t缆载吊机自跨中向两侧桥塔方向架设,节段间上弦设牛腿式临时铰进行铰接,待中跨80%节段吊装后再进行刚接;中跨加劲梁架设后,对边跨加劲梁整体姿态进行调整,通过顶、落梁与中跨加劲梁合龙,合龙后铺设铁路二期恒载。

恒载作用下损伤梁的弯矩重分布研究

根据等效刚度原理定义损伤程度,对损伤采用损伤位置、损伤程度和损伤长度三个参数来描述,从材料力学平面弯曲理论出发,运用小变形的平面弯曲挠曲线近似微分方程,并引入损伤程度的定义,推导出恒载作用下两端固定损伤梁弯矩方程的隐含表达式。对恒载作用下两端固定损伤梁进行了各种损伤情况下弯矩重分布的对比分析,总结出了其弯矩重分布规律。本研究的目的是期望为桥梁的健康检测、损伤识别理论研究奠定基础。

钢管混凝土拱桥主拱混凝土浇灌方案的能量确定方法

在分析钢管混凝土复合材料力学性能与混凝土龄期关系的基础上 ,以主拱组合结构的弯矩余能极小为目标 ,使成桥拱轴线逼近其恒载压力线 。

大跨度PC梁式桥下挠机理分析及钢束配置

针对悬臂施工PC梁桥施工过程中恒载和预应力的弯矩叠加过程进行了分解和对比分析,揭示了悬臂施工PC梁式桥下挠机理,并总结恒载零弯矩法在挠度控制中的不足,据此提出新的钢束配置方法.研究结果表明:新的钢束配置方法采用"大悬臂多配束,小悬臂少配束"的钢束配置形式,能保证大部分节段预应力弯矩可以抵消恒载弯矩,又能达到优于恒载零弯矩法控制跨中挠度的目的;将该法分别应用于主跨70 m刚构桥和主跨168 m连续梁桥,较原设计方案跨中挠度均明显改善.

大跨径预应力混凝土梁桥长期挠度控制分析

目前国内大跨径预应力混凝土梁桥存在的主要病害是跨中下挠过大和箱梁梁体裂缝。本文对跨中下挠过大的主要原因进行了分析,介绍了施工控制中线形控制的方法,然后用恒载零弯矩理论给一座已建的95+160+ 95m连续刚构桥重新配置预应力束,并对原设计和恒载零弯矩配束从内力、位移、预应力筋用量三方面作一比较, 最后提出了控制跨中下挠过大的一些措施。

ETLS干扰力矩抑制及加载性能改善方法

本文研制了ETLS的实验样机,建立了考虑加载系统摩擦非线性的ETLS综合数学模型。本文研究舵机系统位置扰动造成的多余力矩干扰问题,提出基于舵机系统输出角速度的前馈补偿控制进行抑制;考虑到加载系统的摩擦非线性问题,本文采用基于死区逆的方法进行补偿。接着,本文在力矩加载中存在幅值衰减和相位滞后问题上,采用基于最小均方差(least mean square error,LMSE)的幅相控制算法进行抑制以提高ETLS的加载性能,并提出基于Sigmoid函数变步长LMSE的幅相控制算法减小算法中收敛速度和稳态精度对步长需求相互矛盾,以提高算法整体改善。最后,通过仿真和实际实验,验证本文干扰力矩抑制和加载性能改善方法的有效性,在0.5 Hz和5 Hz频率下,基于本文方法的跟踪精度分别提高了87.0%和64.9%。

郑州郑东新区B8桥主塔桩基础设计

通过对B8桥群桩基础的布置、计算及分析,提出下部结构要和上部结构相协调的观点。当独塔斜拉桥、无背索斜拉桥等桥梁塔底永久作用有弯矩时,与完全对称的基础形式相比较,和上部结构相协调的不对称基础形式更加适用。

基于“恒载零弯矩法”大跨度PC连续刚构顶板配束方法探究

基于恒载零弯矩理论,大跨度连续刚构桥的顶板束有多种优化分析的方法,如悬臂梁根部零弯矩、控制阶段截面零弯矩、零挠度法。通过Midas/civil有限元软件建模对比分析,优选出"大悬臂大配束、小悬臂小配束"的配束思路,并通过结构力学基本知识给予验证。这种配束思路对于设计人员具有重要的参考价值。

某钢管混凝土拱桥拱肋悬索吊装施工中的扣索计算

斜拉扣挂施工中索力计算复杂,根据“零弯矩法”概念,推导出拱肋节段吊装中各施工阶段扣索索力的计算公式。此方法可计算任意多段扣索索力,既可计算拱肋在施工过程中各节段临时铰接情况,又可计算各节段固接情况,计算简便,适于编程。计算中对拱肋自重采用积分法计算,避免了常用的简支梁模式计算中重心偏离的误差,并将此方法进行了具体应用。

混合梁斜拉桥成桥索力优化综合法

综合三种单一的斜拉桥索力优化方法,采用ANSYS优化模块进行求解,对成桥状态下最优索力的确定进行了分析,结果表明:采用索力优化三步综合方法,不仅可以同时考虑结合处的弯矩和恒活载的共同作用,而且优化得到的索力均匀,主梁上下缘具有足够的安全储备,结构变形较小,成桥状态更为合理。

考虑恒活载及结合处弯矩的混合梁斜拉桥索力优化

考虑混合梁斜拉桥钢混主梁结合处的弯矩及恒活载作用,综合3种单一的索力优化方法,采用3步法进行成桥状态下的索力优化,确定最优成桥状态。首先以主梁钢混结合处的弯矩和成桥索力为约束条件,以塔梁的弯曲和拉压应变能之和为目标函数,以斜拉索的初张力为设计变量,进行有约束的恒载索力优化;再引入活载作用,采用内力平衡法,确定主梁各控制截面的弯矩可行域;最后以塔的最大水平变位最小为目标函数,以成桥索力和控制截面的弯矩可行域为约束条件,优化得到成桥索力。结合混合梁斜拉桥实例,利用有限元方法建立成桥索力的优化模型,采用ANSYS优化模块进行求解。计算结果表明,混合梁斜拉桥的索力优化3步法合理可行,可以全面考虑恒活载及结合处的弯矩,优化后的索力呈均匀变化趋势,主梁的强度储备安全,梁和塔变形小。

基于恒载零弯矩的大跨曲线连续刚构桥线形分析

针对大跨曲线连续刚构桥弯扭耦合导致结构线形施工控制异常复杂的问题,在总结曲线刚构桥线形影响因素的基础上,提出了施工恒载零弯矩的大跨曲线连续刚构桥线形控制系统和具体实现措施。为验证所提措施的有效性,以曲率半径1 200 m、主跨80 m的江西会昌九岭高架桥为例,采用有限元法对不同曲率半径下增加预应力束或临时斜拉塔辅助合龙实现恒载零弯矩的措施与传统设计进行了分析对比。结果表明:增加预应力束,或者临时斜拉塔辅助合龙可大大减少结构的竖向位移、横向位移和扭转位移,可以简化大跨曲线连续刚构桥施工线形控制的难度。

梁桥恒载跨中挠度允许值[f_t]确定

长期以来,我国桥规对梁桥恒载跨中挠度允许值[ft]空缺;一般均用活载挠度fp=[L/600]来代替。这是造成中国PC连续梁跨中普遍下挠、底板开裂的一个重要原因。文中提出设计应控制合龙前初始挠度[f0]≤L/4 800才能确保桥梁安全。

基于恒载零弯矩理论的预应力配束方法

梁内弯矩和梁体位移称为当前连续梁桥悬臂浇筑、运营维护的关键参数。首先分析了零弯矩理论的原理和力学性能,然后依托于实际工程,对于传统设计理论和零弯矩理论下的梁内弯矩和梁体位移,在不同阶段如一期恒载作用和二期恒载作用下的梁内弯矩和梁体位移进行了对比分析。结果表明,零弯矩理论在连续梁桥配束中具有良好的适用性。

刚构—斜拉协作体系的索力优化

刚构-斜拉协作体系是一种新型组合结构,计算与分析参考资料较少。斜拉索索力直接影响到斜拉部分和刚构部分的刚度分配,对结构整体受力的合理性至关重要。以控制结构在正常使用荷载作用下以最大、最小应力为主要目标,在"合理恒载弯矩域"范围内,建立索力优化模型,调整结构达到理想成桥状态。该文的研究成果可供今后刚构-斜拉协作结构桥梁的设计参考。

大跨径预应力混凝土梁桥长期挠度控制研究

目前国内大跨径预应力混凝土梁桥存在的主要病害是跨中下挠过大和箱梁梁体裂缝。本文对跨中下挠过大的主要原因进行了分析,介绍了施工控制中线形控制的方法,然后用恒载零弯矩理论给一座已建的95 m+160 m+95 m连续刚构桥重新配置预应力束,并对原设计和恒载零弯矩配束从内力、位移、预应力筋用量三方面做一比较,最后提出了控制跨中下挠过大的一些措施。