集中荷载作用下悬索张力的检测与实验

推导了移动集中荷载作用下悬索的非线性振动方程,用瑞利能量法得到索力与悬索固有频率之间的计算公式,同时用实验的方法测量了悬索索力与自振频率的关系.结果表明:索力不单决定于悬索的固有频率,还与集中荷载大小及其在悬索上的位置有关,采用传统的索力计算公式将产生很大的误差.     

大跨度悬索静力构形和内力计算方法

建立悬索重力曲线方程的差分形式,给出悬索在自重、索端移动、集中力作用下非线性分析的一种简单的有限差分法迭代模型。与有限元方法不同,本方法不需要悬索初始线形,只需要输入悬索两端坐标、索截面面积、弹性模量、初始张力,可计算悬索在不同状态下的张力和线形,算例表明该方法收敛速度快,精度高。     

移动集中力作用下的悬索非线性动力分析

建立了移动集中力作用下悬索的非线性方程．指出了移动集中力对悬索的影响相当于强迫激励．当移动集中力运动速度与悬索横向弹性波速度一致时．系统将发生主共振．通过多尺度法求解．得到了主共振时各阶分叉点．通过效值计算,得到了分叉图．     

牛顿迭代法悬索线形与拉力的研究

从悬链线的标准线形出发 ,推导悬索无荷线形及拉力的计算式 ;通过建立状态协调方程 ,导出有荷水平拉力与有荷挠度的关系 ,运用牛顿迭代的数值解法求解悬索有荷线形与拉力。     

单索面曲梁人行悬索桥静动力特性分析

单索面曲梁悬索桥属于新型结构体系,其复杂的结构性能研究尚处于初步阶段。本文基于Midas/Civil建立了一双塔单索面外侧悬吊曲线梁桥成桥状态模型,通过对其结构的静动力特性和舒适度分析,研究这种新型结构体系的力学性能和人行舒适度问题。主要结果为:偏载布置下主缆变形在主梁变形中起主导作用,呈现悬索结构的特征;半跨径满载工况控制主梁弯矩及扭矩包络图的形状及极值;中跨主缆索力数值远大边缆,主塔承担较大不平衡力;主塔吊索索力产生突变,呈现斜拉桥拉索特征,其余吊索呈现一般悬索吊索特征。单索面曲梁悬索桥结构展示了复杂的悬索、曲梁及拉吊的组合特征,在特定荷载工况下某一结构特征比较凸显,且结构轻柔的特征易导致特定人流密度下舒适度的问题,应该引起高度重视。     

具集中质量悬索在轴向激励作用下的主共振分析

针对具有集中荷载作用的两端固定悬索在悬索端点外激励作用下悬索系统发生的强迫振动,研究了激励频率接近悬索主共振频率时,系统产生的主共振.1)采用多尺度法,得到了不同振型的主共振分叉图和主共振分叉点的解析解;2)通过实例计算,得到了悬索的不同振型的主共振分叉图和主共振分叉点位置.     

钢筋混凝土圆管涵受力破坏实验研究

钢筋混凝土圆管涵是公路设施的一个重要结构物,对三个圆管涵样本进行实验并结合有限元分析,详细研究了圆管涵的开裂荷载、荷载-挠度关系等力学特性,得出圆管涵开裂荷载约为50 kN/m。圆管涵在外力作用下,开始时随着荷载的增加,挠度逐渐增加,荷载-挠度呈线性关系,当荷载达到一定值后,再继续增加荷载,挠度迅速增加直至圆管涵破坏。涵管端部的竖向变形比涵管中部的变形大,涵管中部的横向变形比涵管端部的变形大,涵管竖向变形比横向变形大。涵管顶部和底部的内壁几乎同时开裂,但管顶裂缝宽度比管底发展快,内壁裂缝较少。外壁侧面比内壁开裂要晚,裂缝较多,分布较广,裂缝宽度发展缓慢,没有明显的主裂缝。涵管结构设计时裂缝控制应以内壁的裂缝为主。     

南京小龙湾自锚式悬索桥荷载试验

为判断南京小龙湾自锚式悬索桥的实际承载力,评价桥梁使用阶段受力性能,保证桥梁正常使用,开展现场静荷载试验,测试静载试验下主缆的竖向变形及内力增量、加劲梁的竖向变形、吊杆索力增量、加劲梁各截面应力及桥塔塔底应力增量、桥塔塔顶纵向偏位等静力参数;测试动载试验下桥梁的动力特性及动力响应。静载试验结果表明,理论计算值与静载试验结果基本一致,理论分析模型很好地反映了实际桥梁的受力特性,静载试验后结构残余变形较小,在设计可变作用下结构处于弹性受力状态,说明南京小龙湾自锚式悬索桥实际受力状况较好,主体结构具备足够的强度和刚度;动载试验结果表明桥梁动力特性良好,桥面平整度对车辆冲击效应影响较大,桥梁运营阶段应加强养护工作,保证桥面平顺,减少车辆冲击效应。     

无荷悬索的实用计算精度探讨

本文通过定性和定量分析,对无荷悬索的实用计算精度作了初步的探讨。定性分析是以悬链线方程及其假设条件作为衡量的标准,研究各取代法相对于悬链线的逼近程度;定量分析是把已知的各取代法相对于悬链线的无荷中央挠度系数φ_0、无荷最大张力T_(0m)、无荷悬索长度L_0和无荷弹性伸长⊿L_0这四个主要参数的误差量及其数理统计量进行比较分析,找出各取代法在四个主要参数同时满足索道工程设计要求下的适用范围及其精度。     

缆索吊车悬索系统运动载荷的动力响应

缆索吊车悬索系统在集中运动载荷作用下,将发生一系列参数变异。本文作为动力学研究的第二部分,系统地分析了运动载荷作用下悬索的横向振动特性,推导了动力影响线和索张力动分量的显式数学解。计算结果表明,利用动力影响线来描述实际平稳运动载荷作用下的悬索动力响应,具有相当的可靠度;运动速度的变异对动态振幅和张力影响不大,而集中载荷大小是敏感影响参量。     

频率法测短吊杆索力测量方法的比较分析

以湖南益阳康富南路跨线桥为实例,对其吊杆索力分别采用DASP动态采集分析系统和JMM-268索力动测仪进行测试,从而比较两种频率测量方法用于短吊杆索力测量的优劣。通过实例比较得知,DASP动态采集分析系统更适宜短吊杆索力的测量,其精度比JMM-268索力动测仪高。以弦振动理论为基础的振动频率法是桥梁健康检测中检测索力的一种常用间接方法。由于系杆拱桥的吊杆比较短,且吊杆索力受两端约束条件影响比较大,根据本例实际考虑了短粗拉索的抗弯刚度,采用边界条件为两端铰接拉索的自由振动进行分析,建立由频率识别拉索索力的近似公式。     

索网式缆索起重机设计法的研究

索网式和双联式缆索起重机的设计计算都十分困难 ,主要是因为过去的索道索系比较简单 ,以致现行的索道设计计算体系 ,都只计算悬挂缆索在均匀重力场的作用下 ,承受垂直载荷时的受力状态。双联式和索网式缆索起重机的出现 ,首次提出了悬挂缆索的斜向集中载荷和索网结构承重时的受力分析问题。文中对索网式缆索起重机的计算 ,实际上是对悬挂缆索的斜向集中载荷和索网结构承重时的受力分析 ;而且这种分析 ,同样适用于双联式缆索起重机的设计计算 ,并为今后发展更为复杂的索道索系的设计计算提供了新的理论依据     

基于Matlab优化工具箱的斜拉桥索力优化实用方法

基于Matlab优化工具箱，以结构内力和线形为控制备件，提出一种便于工程应用的斜拉桥索力优化实用方法。将斜拉桥合理成桥索力的确定问题转化为有约束的二次规划问题，运用Matlab优化工具进行求解，工程算例证明方法简单、有效，具有一定的工程实用价值。     

Optimum geometric layout of a single cable road

Cable-based technologies have been a backbone for harvesting on steep slopes. The layout of a single cable road is challenging because one must identify intermediate support locations and heights that guarantee structural safety and operational efficiency while minimizing set-up and dismantling costs. Our study objectives were to (1) develop an optimization approach for designing the best possible intermediate support layout for a given ground profile, (2) compare optimization procedures between linearized and nonlinear analyses of a cable structure and (3) investigate the effect of simplifying a multi-span representation. Our results demonstrate that the computational effort is 30–60 times greater for an optimization approach based on nonlinear cable mechanical assumptions than when considering linear assumptions. Those nonlinear assumptions also stipulate lower heights for intermediate supports and a larger span length. Finally, compared with the unloaded case, tensile force in the skyline is increased by as much as 80% under load for a single-span skyline configuration. Our approach provides additional value for cable operations because it ensures greater structural safety at a lower cost for installation. Improvements are still needed in developing a stand-alone application that can be easily distributed. Moreover, our rather simple assumptions regarding set-up and dismantling costs must be refined.     

绥芬河转体施工斜拉桥静荷载试验

主要介绍绥芬河斜拉桥静荷载试验的主要内容和方法,并结合桥梁博士、BSAS 的理论分析结果,对该桥的实测应力、挠度及索力进行了比较。试验结果表明:该桥的理论分析和设计计算方法科学、可靠,且施工质量优良,桥梁的承载能力满足设计要求,可以按照设计荷载正常运营。     

多跨索道承载索拉力的计算

林业用多跨索道承载索张力和悬索形式决定着系统的换算弹性系数的变化。随着载荷的移动，承载索张力变化很大。本文在充分考虑林业集运材多跨索道承载索两端支点的可挠性及承载索弹性的不完整性的情况下。研究了任意载荷时的拉力的计算。     

混凝土斜拉桥整体结构在荷载组合效应作用下的有限元分析

本以吉林市临江门斜拉桥为例，应用固体力学的有限元理论，考虑荷载组合效应的影响。采用国内比较先进的Ｓａｐ９３程序进行整体结构分析。得出主梁，缆索，塔架以及其它承载结构的最大内力和最大位移。为斜拉桥的养护和维修提供必要的参数依据。