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基于混合智能算法的斜拉桥施工索力容差区间优化及应用
1
作者 徐宙元 程振清 +3 位作者 孙胜 王明 汪志昊 高宇甲 《华北水利水电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期114-122,共9页
【目的】为提升斜拉桥施工过程中拉索索力的可控性,提出一种基于混合智能算法的施工索力容差区间优化方法。【方法】首先,通过参数敏感性分析确定待优化变量,利用均匀试验响应面法明确优化目标和约束条件与施工索力的关系,并构建响应面... 【目的】为提升斜拉桥施工过程中拉索索力的可控性,提出一种基于混合智能算法的施工索力容差区间优化方法。【方法】首先,通过参数敏感性分析确定待优化变量,利用均匀试验响应面法明确优化目标和约束条件与施工索力的关系,并构建响应面方程;然后,采用BP神经网络构建施工控制索力区间变化上下限与目标和约束函数的映射关系,结合改进粒子群算法进行索力容差区间优化;最后,为验证该优化方法的有效性,以拉索采用非对称张拉施工的某钢混组合梁斜拉桥为背景,将施工索力作为优化变量,以主梁截面和塔顶截面位移可靠度为优化目标和约束条件开展索力容差区间优化研究。【结果】提出的优化方法能够快速、准确预测索力与截面位移、容差区间与截面位移可靠度之间的复杂响应关系;在保证结构可靠性的前提下,非对称张拉施工过程中索力的容差范围为-3.2%~1.9%;与传统“索力、位移”双控调索方式相比,索力容差区间同时兼顾索力和位移控制,当索力误差在容差区间范围内时,可同时满足“索力、线形”要求。【结论】提出的优化方法有效提升了斜拉桥非对称张拉施工的兼容性和可控性。 展开更多
关键词 桥梁工程 容差区间 粒子群算法 施工索力 均匀试验响应面法 BP神经网络
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基于线形差值迭代的CFST拱桥施工索力计算方法 被引量：1
2
作者 吴月星 张劲泉 +2 位作者 周建庭 谭献良 王新忠 《公路交通科技》 北大核心 2025年第5期137-147,共11页
【目标】提出基于线形差值迭代的施工索力计算方法,以提高钢管混凝土拱桥斜拉扣挂施工中拱肋线形控制精度,优化索力计算,增强施工可控性。【方法】首先,基于无应力状态法,并融合正装迭代思想,构建适用于拱桥施工的索力计算方法。然后,利... 【目标】提出基于线形差值迭代的施工索力计算方法,以提高钢管混凝土拱桥斜拉扣挂施工中拱肋线形控制精度,优化索力计算,增强施工可控性。【方法】首先,基于无应力状态法,并融合正装迭代思想,构建适用于拱桥施工的索力计算方法。然后,利用Midas/Civil软件对净跨径140 m的钢管混凝土拱桥进行分阶段施工建模,分别开展不考虑背索及浪风索、考虑背索但不考虑浪风索及同时考虑背索与浪风索3种模拟正装分析。最后,比较不同施工方案优缺点,并分析2种迭代方式下拱桥施工全过程的力学行为变化。【结果】最多6次迭代即可求解施工索力,松索成拱线形与目标线形误差控制在1 cm以内,符合施工要求。在拱肋合龙前拆除部分临时索体,虽可减少背索锚固费用,但导致拱肋线形变化大,索力均匀性较差,不利于施工控制。采用迭代方式2(即迭代全过程均更新拱肋2#~4#节段控制目标值)时,拱肋松索成拱阶段线形迅速接近目标线形,施工全过程主拱肋线形波动较小,控制效果更优。【结论】所提方法可优化施工索力张拉控制,提高拱桥线形控制精度,并兼顾索力均匀性与稳定性。工程应用中应灵活选取模拟方法、迭代方式及次数,以确保施工全过程的过程控制与目标达成,提升施工质量与安全性。 展开更多
关键词 桥梁工程 索力计算 线形差值迭代 钢管混凝土拱桥 斜拉扣挂法 无应力状态法 正装迭代
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基于总应变能最小化的异形钢拱塔斜拉桥索力优化
3
作者 孙珊忠 张三头 +2 位作者 程浩 赖韬 王俊 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期691-698,共8页
斜拉桥结构设计中的关键问题之一是合理成桥状态下的索力优化计算。基于影响矩阵法,针对复杂异形钢拱塔斜拉桥传力复杂问题,以梁和塔弯曲应变能、剪切应变能和拉索对梁和塔的轴向应变能之和作为目标函数,以主梁锚点竖向位移和桥塔顶点... 斜拉桥结构设计中的关键问题之一是合理成桥状态下的索力优化计算。基于影响矩阵法,针对复杂异形钢拱塔斜拉桥传力复杂问题,以梁和塔弯曲应变能、剪切应变能和拉索对梁和塔的轴向应变能之和作为目标函数,以主梁锚点竖向位移和桥塔顶点纵桥向位移为约束条件,对异形钢拱塔斜拉桥索力进行优化计算,并分析索力优化前后桥梁结构的弯矩、位移和应力变化。结果表明:优化后的索力与设计索力相近,偏差在4%以内;索力优化后,桥梁在恒载作用下的弯矩、位移和应力都有一定程度降低,桥梁结构的弯矩分布更加均匀,局部线形和受力状态得到改善,桥梁整体更接近合理成桥状态。该方法为异形斜拉桥索力优化计算提供一种有效手段,可全面表征异形斜拉桥结构的整体状态。 展开更多
关键词 异形斜拉桥 索力优化 影响矩阵法 合理成桥状态
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大跨径CFST拱桥斜拉扣挂索力动态优化方法
4
作者 侯之瑶 胡强 +2 位作者 覃祚杰 陈齐风 宁杰钧 《公路交通科技》 北大核心 2025年第12期138-144,共7页
[目标]为解决大跨径CFST拱桥节段拼装斜拉扣挂施工中,传统的索力优化方法无法考虑不同施工阶段受力状态影响的问题,提出一种新的斜拉扣挂索力优化方法,以保证施工过程中拱肋在不同施工阶段下的线形。[方法]首先通过理论分析和数值模拟,... [目标]为解决大跨径CFST拱桥节段拼装斜拉扣挂施工中,传统的索力优化方法无法考虑不同施工阶段受力状态影响的问题,提出一种新的斜拉扣挂索力优化方法,以保证施工过程中拱肋在不同施工阶段下的线形。[方法]首先通过理论分析和数值模拟,在考虑拱肋不同施工阶段受力状态的基础上,利用影响矩阵法将每个施工阶段斜拉扣挂索力与拱肋线形的影响关系进行显式化,进而得到优化目标函数;然后利用粒子群算法,针对每个施工阶段索力开展动态优化计算;最后获得不同施工阶段斜拉扣挂最优索力,从而保证拱肋施工全过程的受力及线形合理。[结果]优化计算扣索的索力在施工全过程变化均匀度普遍在80%以上。拱肋节段拼装全过程的线形偏差最大值相比传统一次张拉情况减小了157.6 mm。拱肋节段拼装全过程应力整体较小,最大应力值相比传统一次张拉情况减小了68.8 MPa。拱肋不同施工阶段线形偏差变化均匀,偏差值相比传统一次张拉整体较小。优化后拱肋拼装线形和松索线形均较为合理。[结论]拱肋施工全过程受力变形稳定,线形合理,所述优化方法计算索力效果较好。 展开更多
关键词 桥梁工程 索力优化 动态优化方法 大跨径拱桥 节段拼装 斜拉扣索 线形控制
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牛田洋大桥主桥结构抗震及计算方法研究 被引量：1
5
作者 杨钻 徐东进 +2 位作者 李保木 王雷 孙向东 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期18-24,共7页
汕头市牛田洋大桥主桥为(77.5+166.1+468+166.1+77.5)m公轨两用钢桁梁斜拉桥,公轨分层布置。大桥具有塔高(182.9 m)、主梁刚度大、所处区域地震烈度高、场地特征周期长等特点,需对结构抗震及计算方法展开研究。分别采用MIDAS Civil和AN... 汕头市牛田洋大桥主桥为(77.5+166.1+468+166.1+77.5)m公轨两用钢桁梁斜拉桥,公轨分层布置。大桥具有塔高(182.9 m)、主梁刚度大、所处区域地震烈度高、场地特征周期长等特点,需对结构抗震及计算方法展开研究。分别采用MIDAS Civil和ANSYS软件建立该桥空间有限元模型,对比直接积分法(瑞利阻尼)、降维迭代法(模态阻尼)计算的地震作用下结构内力,并对减震装置的最优阻尼参数与不同竖向约束(一般支承、非线性支承)下的支座反力进行研究。结果表明:直接积分法(瑞利阻尼)、降维迭代法(模态阻尼)计算得到的塔柱、辅助墩、过渡墩关键截面的弯矩较为接近,而剪力因受高阶振型、阻尼模式及阻尼比等影响,2种方法计算结果差异略大;桥塔处粘滞阻尼器阻尼系数、速度指数分别取4000 kN·(m/s)^(-0.4)、0.4,桥塔处、辅助墩和过渡墩处钢阻尼器屈服力分别取5000 kN和2000 kN时,减震效果较优;地震作用下非线性支承较一般支承的支座反力显著降低,建议按支座实际抗拉、抗压刚度计算支座反力。 展开更多
关键词 斜拉桥 内力 阻尼参数 竖向约束 支座反力 结构抗震 抗震计算方法 有限元法
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橡胶减振装置影响下基于频率的斜拉桥索力分析方法研究
6
作者 马艺宁 徐新广 +3 位作者 黄建胜 李波 王羽豪 王光辉 《湖南理工学院学报(自然科学版)》 2025年第2期34-41,共8页
索导管内橡胶减振装置会严重影响拉索的振动频率,从而使得采用基于结构频率的索力测试结果失真,严重影响斜拉桥的受力状态.为研究在安装内置橡胶减振装置后基于斜拉索的测试频率来得到斜拉索索力分析的计算方法,基于结构动力学理论给出... 索导管内橡胶减振装置会严重影响拉索的振动频率,从而使得采用基于结构频率的索力测试结果失真,严重影响斜拉桥的受力状态.为研究在安装内置橡胶减振装置后基于斜拉索的测试频率来得到斜拉索索力分析的计算方法,基于结构动力学理论给出了传统弦振动理论索力计算方法、考虑减振装置刚度的等效索长法的计算公式,推导了考虑减振装置的能量法的索力计算公式,并以某斜拉桥为工程背景,分析了减振装置安装前后对拉索索力的影响,比较了三种基于测试频率计算索力方法的精确度.研究结果表明:安装减振装置后减振装置对索力的影响最大达到31.3%,索力计算分析时不能忽略减振装置的影响;在未知减振装置刚度时,建议采用等效索长法;在明确减振装置刚度情况下,建议短索采用能量法,长索采用等效索长法来分析计算索力. 展开更多
关键词 橡胶减振装置 弦振动理论 等效索长法 能量法 索力计算
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基于响应面法的钢管混凝土拱桥斜拉扣挂施工扣索索力优化
7
作者 尹朋飞 许起勋 +4 位作者 李江林 张德 魏志东 张江鹏 李平 《现代交通与冶金材料》 2025年第3期53-59,共7页
针对钢管混凝土(CFST)拱桥斜拉扣挂施工,提出基于响应面法的扣索索力非线性优化方法。该方法以扣索索力为参数变量,以拱肋节点挠度为响应,采用中心复合法(CCD)设计采样试验。采用不含交叉项的二次多项函数构造扣索索力与拱肋节点挠度的... 针对钢管混凝土(CFST)拱桥斜拉扣挂施工,提出基于响应面法的扣索索力非线性优化方法。该方法以扣索索力为参数变量,以拱肋节点挠度为响应,采用中心复合法(CCD)设计采样试验。采用不含交叉项的二次多项函数构造扣索索力与拱肋节点挠度的显式响应面模型,并以设计荷载下的拱肋挠度为优化目标,以改进零位移法计算初始索力,通过基因遗传算法优化索力组合。本文以新朱湾大桥为工程实例,通过数值模拟验证了所提出扣索索力优化方法的有效性。结果表明,建立的响应面模型具有较好的拟合精度,其中超过90%的模型预测结果相较数值模拟结果相差小于0.5 mm。此外,利用该方法求解的索力组合能将拱肋线形误差控制在1.5 cm内,同时通过设置优化范围与差异约束,能有效提高扣索索力间的均匀性。 展开更多
关键词 钢管混凝土拱桥 斜拉扣挂施工 索力优化 响应面法 基因遗传算法
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基于零位移与无应力状态的洪口大桥索力计算研究 被引量：1
8
作者 吴钢伟 袁野 沈炜 《洛阳理工学院学报(自然科学版)》 2025年第1期25-28,共4页
以洪口大桥的施工索力和成桥索力为研究对象,利用改进的零位移与无应力状态相结合的方法,分析施工阶段索力的变化规律,并验证计算线形与目标线形的偏差程度。结果表明:基于改进的零位移与无应力状态相结合的方法,可以有效地求截拱肋吊... 以洪口大桥的施工索力和成桥索力为研究对象,利用改进的零位移与无应力状态相结合的方法,分析施工阶段索力的变化规律,并验证计算线形与目标线形的偏差程度。结果表明:基于改进的零位移与无应力状态相结合的方法,可以有效地求截拱肋吊装时的扣索索力,计算所得线形满足要求。 展开更多
关键词 钢管混凝土拱桥 零位移法 无应力状态法 索力计算
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空间Y形钢箱拱桥索力优化算法研究
9
作者 常兴科 《四川建材》 2025年第3期104-110,共7页
大跨度拱桥在施工条件受限时常采用缆索吊装斜拉扣挂法施工。在施工过程中,由于施工误差的存在和索力之间相互作用的影响,在对索力进行调整的过程中需要反复调索。基于此,提出了变影响矩阵法与无应力状态控制法相结合的施工控制方法。... 大跨度拱桥在施工条件受限时常采用缆索吊装斜拉扣挂法施工。在施工过程中,由于施工误差的存在和索力之间相互作用的影响,在对索力进行调整的过程中需要反复调索。基于此,提出了变影响矩阵法与无应力状态控制法相结合的施工控制方法。按照传统影响矩阵法求得扣索初始张拉力,然后求解该扣索索力对应下新的位移影响矩阵和应力影响矩阵,进而通过新的位移影响矩阵求得扣索索力。通过无应力状态法求得扣索无应力长度,在施工中仅需严格控制扣索的无应力长度,便可使结构最终状态与设计状态相同。以某Y形拱桥为例,将优化算法和几种传统的索力计算方法进行对比研究。结果表明,优化算法求得的扣索索力其成桥的拱肋线形与设计线形之间误差更小。拱肋应力更小,能很好地改善拱肋的受力状态。 展开更多
关键词 Y形拱桥 影响矩阵法 无应力状态控制法 扣索力计算 索力优化
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斜拉桥索力优化分配方法及其数值模拟研究
10
作者 司维 《科技创新与生产力》 2025年第11期101-104,共4页
针对传统索力优化方法计算复杂与效率低等问题,文章基于最小弯曲能量法与遗传算法构建了混合优化方法,通过建立斜拉桥精细化有限元模型,分析索力分配规律,调整斜拉索初始张力,实现主梁弯矩与线形优化控制。研究表明:混合算法优化后主梁... 针对传统索力优化方法计算复杂与效率低等问题,文章基于最小弯曲能量法与遗传算法构建了混合优化方法,通过建立斜拉桥精细化有限元模型,分析索力分配规律,调整斜拉索初始张力,实现主梁弯矩与线形优化控制。研究表明:混合算法优化后主梁最大等效应力降低22.5%,索力分配合理,应力分布均匀,变形控制效果显著,计算效率提升41.5%,为大跨度斜拉桥索力优化设计与施工控制提供了技术支持。 展开更多
关键词 斜拉桥 索力优化 最小弯曲能量法 遗传算法 数值模拟
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矮塔斜拉桥的索力优化分析研究与验证
11
作者 李波 罗婷婷 邓鸣 《山东交通科技》 2025年第6期102-105,110,共5页
斜拉索索力的合理性影响着全桥的受力状态。为了优化全桥受力状态,提出一种提出以有约束主梁弯曲能量和索塔受压能量为控制目标的索力优化方法,并采用通用计算机语言编写有限元程序,对索力优化前后成桥状态参数进行对比分析,依托某矮塔... 斜拉索索力的合理性影响着全桥的受力状态。为了优化全桥受力状态,提出一种提出以有约束主梁弯曲能量和索塔受压能量为控制目标的索力优化方法,并采用通用计算机语言编写有限元程序,对索力优化前后成桥状态参数进行对比分析,依托某矮塔斜拉桥进行工程应用验证了本方法的有效性。 展开更多
关键词 矮塔斜拉桥 索力 优化 有限元程序 影响矩阵法
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倾斜单索面斜拉桥成桥索力优化分析
12
作者 章建彬 《重庆建筑》 2025年第8期61-66,共6页
以厦门某多塔倾斜单索面斜拉桥为例,探索该类型斜拉桥合理成桥索力的优化方法。运用弯曲能量最小化法求解成桥索力,发现其存在索力分布不均、主梁弯矩、位移和应力偏大等问题。继而采用影响矩阵法构建索力-主梁弯矩响应映射关系,多次迭... 以厦门某多塔倾斜单索面斜拉桥为例,探索该类型斜拉桥合理成桥索力的优化方法。运用弯曲能量最小化法求解成桥索力,发现其存在索力分布不均、主梁弯矩、位移和应力偏大等问题。继而采用影响矩阵法构建索力-主梁弯矩响应映射关系,多次迭代得到优化索力组,优化后的索力分布均匀,索力梯度呈现“长索大、短索小”的合理分布,同时主梁和桥塔的弯矩、位移及应力状况得到显著改善,且均满足相关规范要求,基本实现合理成桥索力状态,验证了该方法对倾斜单索面体系的适用性。研究成果为多塔倾斜单索面斜拉桥的索力优化设计提供了实践参考。 展开更多
关键词 倾斜单索面 成桥索力优化 弯曲能量最小化法 影响矩阵法
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斜跨双曲空间拱桥施工合理索力分析
13
作者 谭丰哲 梁亦登 《科技创新与应用》 2025年第36期74-78,共5页
为优化斜跨双曲空间拱桥施工阶段的吊杆张拉顺序与施工索力参数,采用结构分析软件Midas Civil建立精细化有限元模型,在明确桥梁合理成桥状态的基础上,采用正装迭代法对施工初始张拉索力开展迭代计算,分析吊杆张拉顺序对拱桥主要构件内... 为优化斜跨双曲空间拱桥施工阶段的吊杆张拉顺序与施工索力参数,采用结构分析软件Midas Civil建立精细化有限元模型,在明确桥梁合理成桥状态的基础上,采用正装迭代法对施工初始张拉索力开展迭代计算,分析吊杆张拉顺序对拱桥主要构件内力分布及变形特征的影响规律。结果表明,正装迭代分析法能够精准求解斜跨双曲空间拱桥的施工初始张拉索力,且吊杆初张索力呈现出吊杆索力随着张拉顺序逐步递减的变化规律;吊杆从拱脚往拱顶方向依次对称张拉索力时,所需吊杆张拉索力最小,具有显著的经济优势;而采用从拱顶向拱脚方向依次对称张拉的方案时,拱肋的应力水平与位移量相对更小,且应力和位移均呈线性变化趋势,更有利于保障桥梁结构施工过程中的稳定性与安全性。研究成果可为斜跨双曲空间拱桥的施工索力优化设计及张拉工艺选择提供科学依据与实践参考。 展开更多
关键词 斜跨双曲空间拱桥 吊杆张拉顺序 索力计算 正装迭代法 有限元模型
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钢管混凝土拱桥斜拉扣挂施工扣索索力的优化计算方法 被引量：26
14
作者 徐岳 展丙来 +1 位作者 李扬 申成岳 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期61-67,共7页
为了研究斜拉扣挂施工大跨度钢管混凝土拱桥的扣挂索力,采用以影响矩阵法为基础,线性规划确定扣索张力迭代初值,然后计入切向拼装位移影响,通过正装插值迭代搜索最佳索力的方法,分析了以拱肋安装线形为目标的斜拉扣挂索力确定流程与方... 为了研究斜拉扣挂施工大跨度钢管混凝土拱桥的扣挂索力,采用以影响矩阵法为基础,线性规划确定扣索张力迭代初值,然后计入切向拼装位移影响,通过正装插值迭代搜索最佳索力的方法,分析了以拱肋安装线形为目标的斜拉扣挂索力确定流程与方法。结果表明,所提出的方法可以实现钢管混凝土拱桥斜拉扣挂一次张拉扣索,达到拱肋线形安装目标要求,为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 斜拉扣挂索力 扣索力优化计算方法 影响矩阵 线性规划
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一种斜拉桥目标状态索力快速精准确定的方法 被引量：37
15
作者 苑仁安 秦顺全 肖海珠 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期25-30,共6页
为了精准高效地确定斜拉桥目标状态索力,提出一种新型快速精准调索方法。该方法实施步骤为:计入结构的几何非线性效应,对斜拉索施加一定初张力确定计算初态;在计算初态基础上设定斜拉索的索力增量作为主调向量,通过逐次轮换主调向量进... 为了精准高效地确定斜拉桥目标状态索力,提出一种新型快速精准调索方法。该方法实施步骤为:计入结构的几何非线性效应,对斜拉索施加一定初张力确定计算初态;在计算初态基础上设定斜拉索的索力增量作为主调向量,通过逐次轮换主调向量进行有限元计算,相比计算初态确定关心截面内力或位移的增量效应矩阵及边界矩阵等参量;利用数值优化理论,建立约束条件及目标优化函数求解出满足要求的最优索力。以主跨518 m的荆岳铁路公安长江特大斜拉桥为工程实例,对该桥成桥状态、施工过程子目标状态的索力进行优化并对施工监控误差进行修正。结果表明:优化后的结构状态均满足工程要求,该调索方法具有快速、高效、精准等优点,可推广至斜拉桥、拱桥等成桥状态和施工过程控制子目标状态的索力确定,并为施工监控索力调整等提供了一种新的解决途径。 展开更多
关键词 斜拉桥 目标状态 成桥状态 施工过程 调索方法 计算初态 优化理论
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大跨径钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑施工控制 被引量：48
16
作者 胡大琳 陈定市 +2 位作者 赵小由 龚建平 李影 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期25-36,共12页
分析了拱桥主拱圈斜拉扣锚悬臂浇筑施工体系的结构特点,总结了拱桥悬臂浇筑施工扣、锚索力的确定方法,分析了零位移法、定长扣索法、影响矩阵法与零弯矩法的优缺点与适用性。基于净跨径为180m的钢筋混凝土拱桥——马蹄河大桥的设计与施... 分析了拱桥主拱圈斜拉扣锚悬臂浇筑施工体系的结构特点,总结了拱桥悬臂浇筑施工扣、锚索力的确定方法,分析了零位移法、定长扣索法、影响矩阵法与零弯矩法的优缺点与适用性。基于净跨径为180m的钢筋混凝土拱桥——马蹄河大桥的设计与施工方案,分析了大跨径钢筋混凝土拱桥主拱斜拉扣锚悬臂浇筑施工的全过程,采用零弯矩法进行索力求解,并在最大悬臂施工阶段采用以拱圈弯曲能量为目标函数的影响矩阵法对索力进行了优化。分析结果表明:在拱桥斜拉扣锚悬臂浇筑施工中采用零弯矩法是最直接有效的控制方法;整个施工过程中拱圈截面由部分受拉逐渐进入全截面受压,拱圈线形与应力满足设计要求;拱圈上、下缘拉应力不超过1.5MPa,压应力不超过7.0 MPa,拱圈位移不超过10mm;对最大悬臂施工阶段进行索力优化可以进一步调整拱圈线形,并改善主拱圈受力状态,通过调整可以使拱脚接近"零"应力状态;悬臂浇筑施工阶段的稳定性与扣、锚索系统的关系密切,合理的扣、锚索系统同时控制拱圈的内力、线形与施工阶段的稳定性;扣、锚索拆除顺序的不同对合龙后的拱圈应力影响较大,因此,施工时应注意对扣、锚索系统拆除程序进行优化。研究成果成功解决了国内悬臂浇筑施工的最大跨径钢筋混凝土拱桥的施工方案设计与施工控制问题,并可供大跨径拱桥结构设计与施工控制参考,以期推动大跨径钢筋混凝土拱桥悬臂浇筑技术的发展。 展开更多
关键词 钢筋混凝土拱桥 斜拉扣锚悬臂浇筑 施工控制 索力优化 零弯矩法 影响矩阵法 稳定性
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钢管拱肋分段吊装扣索一次张拉索力改进算法 被引量：33
17
作者 周倩 周建庭 +2 位作者 马虎 黎小刚 张兰 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期92-101,共10页
为改善大跨钢管拱肋分段吊装扣索索力常用算法迭代效率低、计算时耗长,且忽略了温变影响等不足,建立了可考虑温变影响和提高计算效率的改进算法;基于材料力学和几何学相关知识,推导了吊装过程中拱肋位移变化与温变的理论关系,并在计入... 为改善大跨钢管拱肋分段吊装扣索索力常用算法迭代效率低、计算时耗长,且忽略了温变影响等不足,建立了可考虑温变影响和提高计算效率的改进算法;基于材料力学和几何学相关知识,推导了吊装过程中拱肋位移变化与温变的理论关系,并在计入温变引起索长和拱肋位移改变的情况下,推导出扣索索力变化与温变的理论关系;基于扣索一次张拉法和ANSYS零阶优化法,开发了考虑温变影响且在迭代子步中对程序自动搜索实施宏观调控的扣索索力计算程序;运用改进算法对某主跨300 m钢管混凝土拱桥开展了分段吊装施工控制分析。分析结果表明:推导的理论公式和有限元分析结果的变化规律一致,拱肋位移变化的最大相对误差为11%,索力变化的最大相对误差为18%,均能满足工程精度要求;与原算法相比,采用改进算法的迭代次数由26次缩减到17次,迭代效率提高了35%,计算索力与实测索力的最大偏差由276 kN减小到100 kN;拱肋松索成拱位移理论值与实测值的最大偏差为7 mm,成拱线形正常;建立的改进算法可实现扣索一次张拉,提高迭代效率和计算精度,运用改进算法控制大跨钢管拱肋吊装施工可使拱肋松索成拱线形满足设计要求。 展开更多
关键词 桥梁工程 拱桥 分段吊装 零阶优化法 扣索一次张拉法 索力 线形 温变
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考虑抗弯刚度的斜拉索频率与索力分析 被引量：16
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作者 张巍 王广政 孙永明 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期64-69,75,共7页
以经典弦振动理论为基础,建立斜拉索振动分析的有限元模型,提出考虑抗弯刚度的斜拉索平衡索曲线迭代计算方法。讨论抗弯刚度对斜拉索平衡索曲线的影响,绘制出距垂比随拉弯刚度比的变化曲线,得出了斜拉索的垂度随抗弯刚度的增大而减小的... 以经典弦振动理论为基础,建立斜拉索振动分析的有限元模型,提出考虑抗弯刚度的斜拉索平衡索曲线迭代计算方法。讨论抗弯刚度对斜拉索平衡索曲线的影响,绘制出距垂比随拉弯刚度比的变化曲线,得出了斜拉索的垂度随抗弯刚度的增大而减小的变化规律。针对西昌斜拉桥25对斜拉索的模态进行精确分析,以有限元的方法验证了斜拉索的模态超越现象,分别绘制频率和振型随索力的变化曲线,归纳索频率变化规律,提出索力测量的实用计算方法,采用频差法来判断实测各阶频率的阶数,并且以第2阶频率来进行索力计算。经工程实例验证,考虑抗弯刚度的斜拉索平衡索曲线迭代计算方法可以有效排除由模态超越带来的索力计算偏差,适用于各种长度的斜拉索以及在施工过程中各阶段的索力测量计算。 展开更多
关键词 桥梁工程 斜拉索 有限元 索力计算方法 抗弯刚度 索频率 模态超越
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正装优化法确定斜拉桥合理施工状态 被引量：7
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作者 孙胜江 姜智英 +1 位作者 高剑 黄平明 《长安大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期63-66,共4页
为确定斜拉桥的合理施工状态,使其成桥后达到理想成桥状态,采用正装优化法,建立索力优化的二次规划模型,并在模型中引入加权系数来更好地实现多目标控制参数的调整,使理想成桥状态下控制目标的不闭合差降至最低。运用该正装优化法对仙... 为确定斜拉桥的合理施工状态,使其成桥后达到理想成桥状态,采用正装优化法,建立索力优化的二次规划模型,并在模型中引入加权系数来更好地实现多目标控制参数的调整,使理想成桥状态下控制目标的不闭合差降至最低。运用该正装优化法对仙桃汉江公路大桥的施工张拉索力进行了优化计算。结果表明,该方法力学概念明确、计算速度快,克服了倒拆法等确定施工状态时难以闭合的弊端。 展开更多
关键词 桥梁工程 斜拉桥 施工控制 正装优化法 施工状态 索力
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基于索梁权矩阵的矮塔斜拉桥索力优化 被引量：8
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作者 宋涛 宋一凡 +1 位作者 贺拴海 文锋 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期259-263,共5页
针对预应力混凝土矮塔斜拉桥的特点,提出了基于索梁权矩阵的索力优化方法,该方法的思路是以主梁截面上下缘的正应力为控制条件,给出主梁截面恒载弯矩可行域和应力可行域,即将《公路桥规》中规定的设计强度值减去活载作用在主梁截面活载... 针对预应力混凝土矮塔斜拉桥的特点,提出了基于索梁权矩阵的索力优化方法,该方法的思路是以主梁截面上下缘的正应力为控制条件,给出主梁截面恒载弯矩可行域和应力可行域,即将《公路桥规》中规定的设计强度值减去活载作用在主梁截面活载应力包络值,使其落在主梁截面应力可行域内.并提出单位荷载法,采用最小二乘法原理,以索梁权矩阵为优化目标,来解决优化索力和预应力优化配置问题,使主梁上下缘的正应力位于上述可行域内.采用TCL语言编程实现了这一方法并进行了实桥算例验证.研究表明,采用该法主梁截面的应力可落在可行域内,从而解决索力和预应力优化配置问题,能使主梁受力处于最优状态. 展开更多
关键词 桥梁工程 矮塔斜拉桥 索梁权矩阵 索力优化 单位荷载法
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