人行悬索桥吊杆的损伤识别

悬索桥中的吊杆会由于锈蚀和疲劳等原因发生损伤,影响桥梁的使用甚至安全性能,应及时对其进行损伤识别。以人行悬索桥为研究对象,分析了吊杆损伤和断裂对桥梁受力性能的影响,并研究了模态曲率及其变化因子对吊杆损伤识别的适用性。研究结果表明,吊杆损伤对其索力的影响很小,但会使损伤吊杆本身应力增大;吊杆断裂对其相邻吊杆的应力影响最大,在该吊杆位置使主梁位移、弯矩和主缆轴力发生较大变化。模态曲率差对人行悬索桥的吊杆损伤敏感,对其进行多阶融合后得到的损伤因子DF及其归一化参数DDF可对单根吊杆损伤时位置进行有效识别;多根吊杆同时发生损伤时,可根据DF值分层次进行有效识别,但对跨中区域的短吊杆效果一般。对于确定损伤吊杆的位置和损伤程度均具有较好的准确度。     

吊杆索力的计算方法与应用研究

由于吊杆长度刚度、边界条件等因素对结构的影响程度不同,可得到频率法测吊杆力在不同假设下的四种计算模型。结合某140 m提篮式系杆拱桥,对四种模型进行了计算分析,与实测的数据进行对比,结果表明,在测试吊杆力时,系杆拱桥特别是短索的测试中必须考虑刚度以及边界条件的影响。     

基于ANSYS的钢管混凝土拱桥吊杆二次张拉力确定

吊杆的张拉直接关系到系杆拱桥成桥后能否达到合理成桥状态,因此吊杆施工张拉力的确定是拱桥施工中的关键问题。首先运用正装迭代法模拟系杆拱桥吊杆的初张拉过程,得到施加二期恒载后各吊杆内力;然后运用影响矩阵法确定了吊杆二次张拉的控制力,以指导实际施工。基于大型分析软件ANSYS,提出了一种影响矩阵的简易求法。该方法概念明确,简单易行,对同类工程具有一定的参考价值。     

考虑主缆振动的悬索桥三维颤振分析

传统悬索桥颤振分析中通常忽略作用在主缆上的自激力。在系统颤振运动方程中同时纳入作用在主梁与主缆上自激力的贡献，研究主缆振动对总索桥颤振稳定性的影响。以某悬索桥设计方案为工程背景，对该桥主梁架设阶段和成桥状态分别进行了三维颤振分析。与传统仅考虑作用在主梁上自激力的颤振分析结果相比，考虑主缆振动后计算所得系统颤振临界风速将会提高，且对主梁早期架设阶段影响较大，对后期架设阶段以及成桥状态影响较小。     

多跨系杆拱桥吊杆疲劳性能研究

以某三跨系杆拱桥为例,提出了一种拱桥吊杆的疲劳分析方法。对桥梁结构建立有限元模型求得各吊杆的索力影响线。依据交通量调查和交通量各参数的统计资料,将车辆概括为几种典型车型并计算其各参数的概率密度函数。基于蒙特卡罗方法模拟产生了通过桥梁的双向多车道车流作为疲劳荷载。针对典型吊杆的影响线加载模拟车流,得到杆件应力历程,用雨流法统计应力历程可以得到应力幅值谱。按照线性累积损伤理论和总交通量预测结果,计算得到各吊杆的在指定时间的累计损伤。     

系杆拱桥钢锚箱焊接工艺研究

京包线集宁至包头段某系杆拱桥,在设计制造过程中,吊杆上下端通过钢制锚箱分别与拱肋下弦管及系杆连接,本文通过对钢锚箱的焊接工艺参数进行了合理的制定,并对焊接后的性能进行评定,得到一套合理实用的系杆拱桥钢锚箱焊接的工艺。     

大都市的扩展历程与大都市边缘区的城乡一体化问题分析

以一座三塔悬索桥为分析对象,采用SAP2000平台建立该桥空间动力有限元模型并进行非线性动力分析,研究了地震作用下,缆梁间设置中央扣、中塔与主梁间设置弹性索和二者组合使用对于该桥抗震性能的影响。分析结果表明,缆梁间设置中央扣可以显著减小主梁位移和中塔塔底剪力和弯矩,但会使各塔顶主索鞍座水平力和边塔内力增加;选用合理的弹性索刚度,可以有效控制主梁位移,同时使中塔与边塔的受力处于合理范围内;两者组合使用,能够进一步降低主梁位移和均衡中塔与边塔的受力,同时可以减小弹性索索力,更有利于中塔下横梁受力。     

新型自锚式悬索桥线形控制技术

浙江海盐塘桥采用新型的钢筋混凝土梁自锚式悬索桥,其设计特点为:主梁不设纵向预应力钢束,塔顶不设鞍座,主缆、吊杆为钢绞线索,主缆梁端锚固,塔顶张拉.结合海盐塘桥施工,介绍了自锚式悬索桥主梁施工支架的构造、施工和桥梁施工线形控制等关键技术.     

下承式悬链线钢管混凝土拱桥空间稳定性参数敏感性分析

为研究下承式悬链线钢管混凝土拱桥空间稳定性及影响该种桥型结构稳定的参数敏感性,以运城市某省道上一座27+60+27 m下承式悬链线钢管混凝土拱桥为背景,采用Midas/Civil 2012有限元软件对该桥进行建模,在成桥状态及成桥运营状态2种工况下对其进行稳定性分析。结果表明,该种桥型拱肋结构存在"面内失稳"和"面外失稳"2种失稳状态,拱肋面外刚度小于面内刚度,拱肋结构失稳模态首先表现为拱肋面外侧弯失稳。同时选取拱肋间连接形式、拱肋钢管壁厚t、拱肋单侧吊杆布置数量n、拱肋管腔混凝土弹性模量E、拱肋矢跨比f/L、拱肋拱轴系数m等影响结构稳定性的参数进行对比分析,得出影响结构稳定性的敏感参数,可供同类型桥梁在结构稳定性设计时参考借鉴。     

斜靠式系杆拱桥主、斜拱圈安装施工技术

以义乌丹溪大桥为背景，全面介绍了国内首座斜靠式系杆拱桥主、斜拱圈安装施工技术。针对该桥主跨斜靠式系杆拱的新型特殊结构及处于水中的施工地形条件，本文对斜靠式系杆拱桥主斜拱圈的安装施工工艺、拱圈支架及龙门吊的设计、测量控制、焊接标准的采用等均作了一一的叙述。     

中国股市财富效应对城镇居民消费的影响

基于连续梁拱组合体系桥各构件的受力特点,采用产生单位变形所需抵抗力的力学概念定义结构刚度和拱梁相对刚度,以在建的国内最大跨径高速铁路连续梁拱桥为工程背景,通过调整拱肋和主梁的截面形式和尺寸,详细分析了不同拱梁竖向刚度比结构的结构性能。研究结果表明:拱肋对主梁中跨受力和变形性能具有良好的辅助作用;随着拱梁竖向刚度比的增大,主梁边跨受力和刚度可能成为控制结构设计的重要因素;拱梁竖向刚度比达到1.0以上时,其对结构性能的影响程度降低。     

斜拉索人行天桥承载力研究

斜拉索人行天桥具有外形优美的特点,往往成为城市的地标性建筑。为了明确该种桥梁的受力特点,以朔黄春霖街天桥为研究对象,通过桥梁结构的设计要点和Midas Civil有限元计算分析,对朔黄春霖街天桥的主梁和吊杆进行了强度和稳定性分析,并考虑了吊杆失效对结构强度、刚度和内力的影响,通过现场实测的方法对桥梁的真实受力状态进行了测试。结果表明,斜拉索人行天桥整体刚度较大,跨越能力强;单根吊杆失效后,结构的应力和变形没有明显改变,表明该桥具有足够的安全储备;单根吊杆失效后,导致相邻吊杆的内力增大,约增大了30%;频率法测试吊杆索力时应根据实际约束情况进行索长调整,在实际应用中不能忽视,并应与数值模拟的结果相比较。该研究为今后类似工程的设计提供参考。     

波轮式洗衣机悬挂结构力学特性研究

针对目前波轮式洗衣机设计过程中，吊杆悬挂点高度的确定缺乏系统性讨论，课题组进行了相关力学特性研究并提出了吊杆悬挂点高度确定方法。求解洗衣机各类刚体动能表达式、总势能与广义悬挂力，应用Lagrange方程建立系统振动模型；基于MATLAB中建立的仿真模型，针对洗涤状态，分析吊杆悬挂点高度对弹簧压缩量、吊杆倾斜角等方面影响，确定了悬挂点最大高度；针对脱水状态，分析吊杆悬挂点高度对盛水桶上下振幅、临界频率等方面影响，确定了悬挂点最小高度。结果表明：通过对洗衣机不同工作状态的力学特性分析，可确定吊杆悬挂点高度选取范围。课题组的研究可快速确定吊杆悬挂点高度区间，提高设计效率。     

900 t轮胎式提梁机吊杆的有限元分析

900 t轮胎式提梁机是为高速铁路施工而开发的新机型。其主要功能是在预制梁场内对混凝土箱梁进行起吊、搬运和配合运梁车进行装车；其具有性能稳定、高效、功能集成化高的特点。主要介绍900 t轮胎式提梁机吊杆在吊运过程中的主要受力情况及在不同工况情况下的受力分析，根据最不利的工况进行有限元分析，分析结果跟实际应用中探伤结果进行比较，发现设计的吊杆可以满足1 000次吊装，并且改进延长探伤时间为加工吊杆提供优化的设计方案。     

节段预制悬臂拼装连续梁线形控制技术与实施

针对悬臂拼装短线法预制、施工、合龙段线形控制难度大、精度要求高的问题,结合郑州东四环快速化工程项目节段预制悬臂拼装连续梁桥施工实例,基于精细化有限元分析与短线法理论,提出了施工线形及多种纠偏措施的主梁线控技术。通过精细化分析与现场实测数据的对比,提出不同的线形纠偏方案,并选取合适方法对悬臂拼装连续梁的线形进行有效控制,最后经过线形控制及纠偏得到良好的合龙线形。研究表明,运用空间三维坐标转换原理,得到理论安装线形,通过有限元施工阶段模拟,可为悬臂拼装节段梁的受力及线形参数提供参考;结合不同方法的特点充分利用各方法的优点共同控制线形变化,有效提高线形控制的精度和灵活性。     

新型城镇化高质量发展对经济增长的影响研究

对系杆拱桥吊杆更换过程中桥面无损控制标准进行了研究,从桥梁设计荷载标准出发,利用位移影响矩阵与转角影响矩阵,建立了桥面铺装最大转角的简化计算公式,提出了便于更换控制桥面铺装不破损条件下最大位移控制标准的优化算法。结合实际拱桥吊杆更换工程,利用本文方法计算,得出吊杆更换时保证桥面不破损的标高控制标准是不超过7.2 mm,并以此作为工程施工控制条件,通过施工验证该控制标准能保证更换过程桥面铺装不破损,达到了预期目标。     

中跨合龙段顶推方式影响分析

连续刚构桥中跨合龙顶推主要是为了调整两合龙面间距，改善结构应力和内力，使得成桥后结构的内力和应力处于安全使用状态。以小河沟特大桥为分析对象，建立Midas/civil有限元模型，计算分析本桥处于最大不平衡状态和成桥状态时，中跨合龙段拟采用的两种顶推方式对主梁结构线形、应力和内力的影响，并依据现场情况，确定最佳顶推方式。现场监控表明，采用的顶推方式达到了预期的目的，确保了小河沟特大桥成桥线形和受力处于较为合理的状态。     

基于附加质量法的吊杆索力测试研究

为了提高拱桥吊杆索力测试的精度,对振动频率法进行优化。基于Euler-Bernoulli梁理论建立附加质量后吊杆的振动微分方程,并利用振型分析法求解。通过引入简支梁的振型函数,求得吊杆的有效索长。在两端铰支边界条件下,导出使用前两阶频率且无抗弯刚度项的索力计算式,将有效索长代入得到吊杆索力值。运用数值模拟验证,并与规范公式进行对比分析,同时给出了该方法的适用条件。结果表明,本文公式考虑了边界条件和刚度参数对索力测试值的影响,可用于不同的索长、索力、边界及不同截面时的索力测试,且误差在3%以内,对于实际边界下的短吊杆索力测试误差小于2%,具有较高精度和工程意义。     

PC矮塔斜拉桥施工过程主梁内力测试与分析

根据矮塔斜拉桥的受力特点，介绍了梁体关键受力部位测点的布置方案。通过对实测应力值同设计理论值进行的对比分析，研究了该桥施工过程中的主梁受力规律。同时对该桥主梁应力横向分布规律和日照温差对主梁应力的影响规律进行了研究分析。     

基于有限元的支架下填土沉降分析

郑州黄河公铁两用桥铁路引桥南岸跨大堤拱桥为先梁后拱的施工方法，大堤两侧高填土搭设主梁支架．由于高填土在长期的荷载作用下可能会产生比较大的沉降，会对主梁线形及拱桥的受力产生不利影响，故基于渗流固结理论对填土沉降进行计算，确定出了沉降-时间关系曲线，并通过具有强大非线性分析功能的有限元计算软件ADINA对计算结果进行复核．结果表明，此界定条件下的填土在施工阶段沉降较小，施工过程中可不予考虑其影响，或在主梁浇筑前适当调高主梁立模标高．