无应力状态法

摘要： 杭台铁路椒江特大桥主桥为主跨480 m的双索面、双主桁钢桁梁斜拉桥,主梁采用边跨顶推、中跨悬臂吊装的总体方案施工。为使成桥线形、结构内力满足设计要求,保证主桥施工过程安全,根据总体施工方案,采用MIDAS Civil软件建立主桥施工过程计算模型进行结构正装计算分析;根据无应力状态法,中跨悬臂吊装阶段按照“线形控制为主、索力控制为辅”的原则进行施工控制,中跨合龙后按照“线形、索力双控”的原则进行施工控制。结果表明:中跨合龙最大误差6 mm,采取纠偏措施后实现了精准快速合龙;与设计成桥状态相比,成桥线形误差控制在4 cm以内,成桥斜拉索索力误差控制在±5%以内,结构线形、索力均满足设计要求。

摘要： 针对逐跨施工的钢板组合梁桥施工过程体系转化次数多、刚度变化大、施工控制难等问题,以全国最长的钢板组合梁桥——西乡泾洋河特大桥为工程背景,对该类桥型施工控制关键技术展开研究。提出了基于成桥弯矩和误差控制两大参数的吊装节段划分原则,并运用无应力状态基本理论进行了施工控制计算和施工阶段误差修正,最后结合桥梁施工过程的监测任务和结构特点制定了相应监测措施。实践证明,按照文中提出的施工控制技术实施效果良好,可为类似工程提供参考。

摘要： 以一次成桥状态为目标,基于无应力状态法构建了索力调整目标函数,调用Matlab对吊杆索力进行了调整,并将计算结果与影响矩阵法进行了对比。结果表明:采用无应力状态法进行索力调整可使成桥最终状态与一次成桥状态更为接近,索力及无应力索长计算结果与一次成桥状态误差分别为2.51%、0.38%;影响矩阵法求解的索力及无应力索长与一次成桥状态误差达10.81%、5.26%,采用无应力状态法2项指标误差远小于影响矩阵法。

摘要： 新建京港高铁安九段鳊鱼洲长江大桥南汊航道桥采用主跨672 m的双塔双索面钢箱混合梁交叉索斜拉桥,主跨及北辅助跨钢梁采用悬臂拼装架设,南辅助跨钢梁采用顶推施工,锚跨预应力混凝土梁采用支架现浇。该桥采用“多工序同步作业”,即双悬臂阶段塔柱与钢梁悬臂架设同步,单悬臂阶段桥面附属结构与钢梁架设同步,成桥后铺砟施工与调索同步。为了确保成桥内力及线形满足设计要求,采用3D Bridge有限元软件建立大桥计算模型,基于无应力状态法开展施工控制。针对钢梁自重在恒载中占比小、初期道砟容重低等特点,结合施工关键工序研究,采取钢梁无应力匹配制造、现场无应力安装、边跨与主跨主动合龙、斜拉索塔端锚杯加长设计、单节段内2对索异步张拉、交叉索分步安装、成桥后分2次调索等关键控制技术,实现了大桥精准、快速合龙,确保了“多工序同步作业”下的结构受力安全和线形控制。施工控制结果表明:考虑温度修正后实测线形与设计线形吻合,索力偏差小于10%,满足设计要求,成桥状态良好。

摘要： 某城市景观桥为(22+55+22) m空间斜靠式三跨拱梁组合桥,与河道斜交布置,结构造型新颖。钢梁立面位于凸曲线上,上游侧和下游侧主、副拱在平面上呈反对称结构,上、下游吊杆索力不对称,施工线形控制难度大,制造及安装精度要求高。采用“先梁后拱”施工方法,基于无应力状态法,建立有限元分析模型,确定钢梁和主、副拱及吊杆的无应力状态量,工厂制造严格按照监控指令线形进行。钢梁总体线形通过支架顶标高进行调节,确保钢梁处于无应力线形状态。钢梁节段之间通过匹配件进行锁定定位,确保节段拼装线形与无应力线形匹配。空间结构的主拱安装线形通过支架柱顶的调节装置进行调节,确保安装线形满足要求。全桥的焊接量较大,通过焊接工艺评定,不同的构件采用合适的焊接工艺和施焊顺序,严格控制钢梁的焊接变形。成桥实测线形和索力均满足设计和规范要求。

摘要： 文章以某系杆拱桥为工程背景,将影响矩阵法与无应力状态法相结合,探索其在工程实践中的应用.以设计吊杆内力为成桥目标,采用影响矩阵法计算合理吊杆张拉力值,以此为基础计算调索前后吊杆的无应力长度变化量,用来指导施工过程中的二次调索,让桥梁达到合理设计成桥状态.结果 表明:运用影响矩阵法与无应力状态法相结合的调索方式能够达到设计要求精度.

摘要： 以上饶市丁家洲大桥桥梁的中跨主梁典型钢箱梁结构为工程背景,介绍以钢箱梁制造线形控制、架设控制、合拢控制为主的钢箱梁施工控制技术和斜拉索施工控制技术.运用先栓接后焊接工艺,对线形的状态进行管理.试验结果显示,主梁线性误差、索力误差符合项目工程的要求.

摘要： 为了寻求确保大跨度钢箱叠合梁桥顶推施工中线形和内力可控、成桥后满足设计要求的顶推施工控制方法,以大跨轨道钢箱叠合梁桥——重庆南纪门长江轨道专用桥北岸引桥为工程背景,采用MIDAS Civil软件建立空间有限元模型,结合无应力状态法理论,基于推导的数学公式,获取各钢箱梁节段控制点安装高程理论值,指导钢箱梁节段定位、安装,并给出误差计算公式,进行大桥顶推后钢箱梁线形评价;采用应力增量评价方法,进行大桥顶推后钢箱梁应力评价.结果 表明:大桥线形、应力监测结果与理论值吻合较好;所提出的方法可指导钢箱梁精确定位安装,确保顶推施工过程中受力安全、线形可控,适用于类似工程顶推施工控制.

摘要： 为了解决浩吉铁路龙门黄河桥所面临的重载铁路活载大、结构疲劳应力幅值高、地震烈度大,温差大,景观要求高、施工难度大、安全运营等技术难题,以有限元建模分析为主要手段,完成了重载铁路中承式大跨钢管混凝土提篮拱桥关键技术研究.结论如下:桁式钢管混凝土提篮拱肋和双主纵梁的结合梁桥面系,构造简单、结构刚度大,景观效果好;拱梁分离的半漂浮体系,改善了拱梁结构受力,满足无缝线路受力要求,抗震性能良好;300 MPa超高疲劳应力幅的纵向双吊杆及其锚固系统,满足了重载铁路拱桥吊杆疲劳要求;大节段制造和安装技术,减少了现场焊接作业;钢管拱无应力状态法和考虑拱肋变形的桥面系线形控制技术指导了现场施工,保证了成桥线形;车桥耦合动力仿真分析表明,满足重载铁路行车安全性、运行平顺性和动力性能要求.

摘要： 为解决钢管混凝土拱桥施工监控过程中线形的确定和与控制问题,详细阐述了其建设过程中不同阶段对应的线形概念、推导过程及线形控制要点,并以无应力状态法为基础,结合工程案例,采用有限元软件对1座钢管混凝土拱桥进行数值分析,从设计线形开始,连续推导出成桥线形、成拱线形、制造线形和安装线形,用以指导桥梁施工过程中的线形控制.

摘要： 在斜拉桥二次调索过程中，索力受较多因素的影响，如调索顺序、临时荷载、温差等，而无应力索长的改变只能通过张拉斜拉索来调整，不受上述因素影响。本文根据无应力状态法理论，以无应力索长为线索，提出采用无应力状态法进行二次调索的方法，调索顺序灵活、易于操作、方便控制，是一种有效且方便的二次调索方法。

摘要： 针对钢混组合梁的线形控制,结合港珠澳大桥九洲航道桥实际工程,本文基于钢主梁与混凝土桥面板在工厂预制,组合后现场大节段架设的施工方法对施工过程中主梁的线形控制进行了论述,并建立了计算仿真模型,通过无应力状态法建立施工过程与最终成桥状态之间的联系,对施工中主梁实测线形与理论线形进行了对比分析.文中介绍了无应力状态法的基本原理,钢混组合梁制造、出胎、组合、安装定位等施工阶段的线形控制以及自重、焊缝收缩、温度等影响因素对主梁线形的影响.着重讨论了主梁在安装定位过程中组合梁左右幅的匹配,简支状态下的线形分析以及组合梁配切等方法.结果表明,主梁施工过程中各个阶段的实测线形与理论线形非常接近,且误差在设计允许的范围内,适用于同类型桥梁施工阶段的线形控制,为同类型桥梁工程获取了经验.

摘要： 采用斜拉扣挂法施工的拱桥,常存在成拱松索主拱内力及线形与设计状态不符的问题.针对ANSYS生死单元出现的虚位移,推导了坐标修正公式.为使分阶段施工的主拱线形、内力与裸拱一次落架的结果一致,将无应力状态法引入拱桥施工监控中,提出了实际合龙段长度与理论合龙段长度相同的无应力状态量,通过算例验证了文中方法的正确性.

摘要： 斜拉索是斜拉桥的主要组成构件，是斜拉桥结构中传力的生命线。无应力状态法理论在斜拉索安装计算中，采用拉索的无应力状态量来确定结构中间状态拉索的张力值。在实际的施工过程中，斜拉索的张拉分为初张和调整，初张以张拉力来控制，调整根据无应力索长差来控制。对于挂设初张拉如何利用无应力状态法理论来确保拉索中钢绞线应力的均匀性，以便提高斜拉桥整体的寿命与结构的安全，根据悬链线索元理论所建立的拉索无应力索长与张力之间的关系式,结合无应力状态法理论,建立了求解单根钢绞线张力T的非线性方程组.采用基于MATLAB程序的最速下降法迭代思想,得到该方程组数值解.最后利用此张力值对钢绞线的安装挂设过程进行了验算,验算结果证明了基于无应力状态法理论所确定的单根钢绞线张拉力的可靠性。

摘要： 为了准确实现大跨度钢箱梁斜拉桥的成桥目标状态,以中朝鸭绿江界河公路大桥工程为研究背景,对大桥钢箱梁悬臂拼装施工过程进行详细计算分析,通过无应力状态法确定大桥的钢箱梁的制造线形.计算结果表明,对于施工过程复杂的大跨度斜拉桥结构,无应力状态法较好联系其施工过程状态和最终成桥目标状态,从而直观高效地求解主梁制造线形.

摘要： 体系转换是自锚式悬索桥施工中的关键工序,它决定着结构体系能否实现自锚.本文以江汉六桥为工程背景针对方案一中存在的不足,方案二通过在中跨跨中和临时墩间最大跨径的跨中先张拉吊杆,并在合适时机调整该吊杆力,可以使其他吊杆较快张拉至成桥无应力长度并最终实现体系转换,经计算比较验证了方案二的合理性,该方案可以增加重要构件的局部应力储备,简化工序缩短施工工期,节省接长杆的数量和长度,提高经济效益.

摘要： 体系转换是自锚式悬索桥施工中的关键工序,它决定着结构体系能否实现自锚.本文以江汉六桥为工程背景针对方案一中存在的不足,方案二通过在中跨跨中和临时墩间最大跨径的跨中先张拉吊杆,并在合适时机调整该吊杆力,可以使其他吊杆较快张拉至成桥无应力长度并最终实现体系转换,经计算比较验证了方案二的合理性,该方案可以增加重要构件的局部应力储备,简化工序缩短施工工期,节省接长杆的数量和长度,提高经济效益.

摘要： 体系转换是自锚式悬索桥施工中的关键工序,它决定着结构体系能否实现自锚.本文以江汉六桥为工程背景针对方案一中存在的不足,方案二通过在中跨跨中和临时墩间最大跨径的跨中先张拉吊杆,并在合适时机调整该吊杆力,可以使其他吊杆较快张拉至成桥无应力长度并最终实现体系转换,经计算比较验证了方案二的合理性,该方案可以增加重要构件的局部应力储备,简化工序缩短施工工期,节省接长杆的数量和长度,提高经济效益.

摘要： 体系转换是自锚式悬索桥施工中的关键工序,它决定着结构体系能否实现自锚.本文以江汉六桥为工程背景针对方案一中存在的不足,方案二通过在中跨跨中和临时墩间最大跨径的跨中先张拉吊杆,并在合适时机调整该吊杆力,可以使其他吊杆较快张拉至成桥无应力长度并最终实现体系转换,经计算比较验证了方案二的合理性,该方案可以增加重要构件的局部应力储备,简化工序缩短施工工期,节省接长杆的数量和长度,提高经济效益.

摘要： 体系转换是自锚式悬索桥施工中的关键工序,它决定着结构体系能否实现自锚.本文以江汉六桥为工程背景针对方案一中存在的不足,方案二通过在中跨跨中和临时墩间最大跨径的跨中先张拉吊杆,并在合适时机调整该吊杆力,可以使其他吊杆较快张拉至成桥无应力长度并最终实现体系转换,经计算比较验证了方案二的合理性,该方案可以增加重要构件的局部应力储备,简化工序缩短施工工期,节省接长杆的数量和长度,提高经济效益.

摘要： 本发明公布了一种混凝土应力应变监测中无应力应变的相关分析法，其特征在于，包括以下步骤：1）、采集混凝土样本数据，采用无应力计测量混凝土相对于基准时间的温度变化量、以及相应的无应力应变；2)、根据样本数据利用计算机编程，从实测无应力应变中分离出温度应变和自生体积及干缩湿胀变形。本发明综合效果良好、易于在计算机上实现，具有结果准确、简单易行、普遍适用的优点，能够快速地从无应力计实测成果中将混凝土温度应变和自生体积变形准确分离，不仅为了解掌握混凝土的实际物理性质提供了更有效的方法，而且在混凝土应力监测中更加快速更加准确地发挥了无应力计的作用。

摘要： 本发明涉及一种模拟原位应力状态砂土的无填料振冲试验装置及试验方法，包括以下步骤：S1、采用砂雨法在模型箱中制备模型砂样，通过调节落砂高度控制模型砂样中砂土的初始密度和相对密实度；S2、对模型砂样施加竖向应力，实现模型砂样的固结，以模拟砂土的原位应力状态；S3、固结完成后，采用振冲器对模型砂样施加振冲荷载，调节振冲器在模型砂样中的贯入、上拔速度和分段留振时间，以模拟实际的振冲加固过程；S4、在振冲加固过程中，通过多通道的动态信号测试分析系统、阵列的孔压传感器、土压传感器、加速度传感器实时监测振冲作用下模型砂样的动土应力、孔压和加速度的物理量。本发明能够模拟实际应力状态砂土的振冲试验过程。

摘要： 本发明涉及一种斜拉桥双索同时张拉无应力状态施工控制方法，包括以下步骤：建立斜拉桥整体有限元模型；计算目标成桥状态的斜拉索无应力长度；设定斜拉索初始张拉力，并计算相应的斜拉索初始无应力长度；建立双索同时张拉无应力状态控制模型，计算在斜拉桥合拢状态下的模型参数；根据斜拉索目标成桥状态无应力长度、初始无应力长度及模型参数，获得对应的斜拉索张拉力调整量；根据计算的张拉力调整量，进行斜拉索张拉力调整施工。与现有技术相比，本发明不仅能用于双索对称张拉情况，也能用于双索非对称张拉情况，解决了传统的无应力状态控制方法在斜拉桥施工控制中的应用局限性问题，可以有力推动该方法的工程应用，提高斜拉桥建造技术水平。

摘要： 本发明属于船体结构应力监测技术领域，具体涉及一种基于局部应力关联法的船体结构整体应力状态快速获取方法。由布置的有限数量的传感器获得的应力数据，结合本发明提出的相关方法，即可得到待监测结构的等效单元应力矩阵等效节点应力矩阵据此便可具体、直观地掌握待监测结构的整体应力状态。本发明能更合理地给出用于船体结构强度评估的应力数据，实现了对待监测结构强度的准确评估以及结构状态的准确把握。通过本发明提出的方法，可以准确、快速地获得待监测结构整体的应力状态，从而有助于相关人员及时、全面地掌握结构的整体应力状态，进而避免了由于监测点位置并非待监测结构的最危险位置所引发的船体结构安全性问题。

摘要： 本发明属于船体结构应力监测技术领域，具体涉及一种基于局部应力曲线法的船体结构整体应力状态快速获取方法。通过由布置在监测点位置的传感器获得的应力数据，结合本发明提出的相关方法，可获得待监测结构的总节点应力拟合曲线、总单元应力拟合曲线，再结合第二离散模型中的各单元、各节点的位置坐标，便可对应地得到待监测结构各位置的等效节点应力数据、等效单元应力数据，采用可视化方法，即可快速地掌握待监测结构的整体应力状态。本发明可以准确、快速地获得待监测结构整体的应力状态，从而有助于相关人员及时、全面地掌握结构的整体应力状态，进而避免了由于监测点位置并非待监测结构的最危险位置所引发的船体结构安全性问题。

摘要： 本发明公布了一种混凝土应力应变监测中无应力应变的相关分析法，其特征在于，包括以下步骤：1）采集混凝土样本数据，采用无应力计测量混凝土相对于基准时间的温度变化量、以及相应的无应力应变；2)根据样本数据利用计算机编程，从实测无应力应变中分离出温度应变和自生体积及干缩湿胀变形。本发明综合效果良好、易于在计算机上实现，具有结果准确、简单易行、普遍适用的优点，能够快速地从无应力计实测成果中将混凝土温度应变和自生体积变形准确分离，不仅为了解掌握混凝土的实际物理性质提供了更有效的方法，而且在混凝土应力监测中更加快速更加准确地发挥了无应力计的作用。

摘要： 本发明涉及一种模拟原应力状态砂土的无填料振冲试验装置及试验方法，包括以下步骤：S1、采用砂雨法在模型箱中制备模型砂样，通过调节落纱高度控制模型砂样中砂土的初始密度和相对密实度；S2、对模型砂样施加竖向应力，实现模型砂样的固结，以模拟砂土的原位应力状态；S3、固结完成后，采用振冲器对模型砂样施加振冲荷载，调节振冲器在模型砂样中的贯入、上拔速度和分段留振时间，以模拟实际的振冲加固过程；S4、在振冲加固过程中，通过多通道的动态信号测试分析系统、阵列的孔压传感器、土压传感器、加速度传感器实时监测振冲作用下砂土地基的动土应力、孔压和加速度的物理量。本发明能够模拟实际应力状态砂土的振冲试验过程。

摘要： 本发明涉及一种斜拉桥双索同时张拉无应力状态施工控制方法，包括以下步骤：建立斜拉桥整体有限元模型；计算目标成桥状态的斜拉索无应力长度；设定斜拉索初始张拉力，并计算相应的斜拉索初始无应力长度；建立双索同时张拉无应力状态控制模型，计算在斜拉桥合拢状态下的模型参数；根据斜拉索目标成桥状态无应力长度、初始无应力长度及模型参数，获得对应的斜拉索张拉力调整量；根据计算的张拉力调整量，进行斜拉索张拉力调整施工。与现有技术相比，本发明不仅能用于双索对称张拉情况，也能用于双索非对称张拉情况，解决了传统的无应力状态控制方法在斜拉桥施工控制中的应用局限性问题，可以有力推动该方法的工程应用，提高斜拉桥建造技术水平。

摘要： 本发明公开了一种无应力状态法的肋拱桥拱肋节段分肋安装施工控制方法，包括以下步骤：建立肋拱桥拱肋节段施工有限元模型，计算对应于目标成桥状态的最大悬臂状态下各拱肋节段对应扣索的索力和无应力长度；建立肋拱桥拱肋节段分阶段施工无应力状态控制模型；安装拱肋节段，安装过程中确保拱肋无应力状态量保持不变；计算该拱肋对应扣索的挂索长度；对扣索单元施加温度荷载模拟扣索张拉，张拉量为：扣索挂索长度‑扣索无应力长度，得到扣索索力和对应拱肋节段预抬量；根据计算结果，进行拱肋节段安装和扣索张拉；后继拱肋节段安装和扣索张拉；本发明与现有技术相比，提高了计算速度和安装的精度。

摘要： 本发明提供了一种拱肋合拢方法与基于无应力状态法的拱肋合拢控制方法，所述拱肋合拢方法包括了如下步骤：S10：制造拱肋的五个节段；S20：将所述两个半拱段分别通过两个拱脚合拢段与外部结构铰接，再通过提升设备竖转提升所述两个半拱段到预设位置；S30：将所述两个半拱段通过所述拱顶合拢段铰接，从而使得两个半拱段、两个拱脚合拢段和一个拱顶合拢段形成三铰拱；该拱肋合拢控制方法包括了拱肋无应力长度控制过程与拱肋无应力曲率控制过程。本发明创造性的提出了采用三铰拱的体系转换方法，在此认识的基础上，本发明还创造性地将无应力状态法应用在拱肋合拢控制中成功降低了拱肋的施工难度，提高了施工的安全度。