悬索桥空间缆索主缆线形的计算方法 被引量：16

1

作者 齐东春 沈锐利 《铁道建筑》 北大核心 2013年第4期13-16,共4页

空间缆索体系悬索桥的主缆和吊索是耦合的,在平面缆索线形计算中常常采用的线形变化刚度法和影响矩阵法在空间缆索计算中可能面临收敛困难的问题。基于空间分段悬链线理论,对影响矩阵法加以修正,建立了空间主缆线形的迭代算法,采用C++... 空间缆索体系悬索桥的主缆和吊索是耦合的,在平面缆索线形计算中常常采用的线形变化刚度法和影响矩阵法在空间缆索计算中可能面临收敛困难的问题。基于空间分段悬链线理论,对影响矩阵法加以修正,建立了空间主缆线形的迭代算法,采用C++语言编制了相应的计算程序,并通过模型试验对程序进行验证。计算表明:该算法具有精度高,能快速收敛等优点。 展开更多

关键词 悬索桥 空间主缆 主缆线形 影响矩阵法

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悬索桥空间主缆分析 被引量：12

2

作者 周勇 张峰 +1 位作者 叶见曙 李术才 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期101-105,共5页

为了确定悬索桥空间主缆恒载线形,根据已有的二维模型,提出了一个三维主缆线形计算方法.直接从三维索的几何方程和平衡方程出发推导了索形迭代计算方法,该方法将三维主缆投影到2个平面上分别考虑几何边界条件和力的平衡条件,考虑了倾斜... 为了确定悬索桥空间主缆恒载线形,根据已有的二维模型,提出了一个三维主缆线形计算方法.直接从三维索的几何方程和平衡方程出发推导了索形迭代计算方法,该方法将三维主缆投影到2个平面上分别考虑几何边界条件和力的平衡条件,考虑了倾斜吊杆的影响,引入梯度迭代法,推导了三维主缆的迭代方程,给出了具体计算分析的迭代流程;采用C++语言编制了主缆三维恒载线形分析程序CF3D.基于该方法和程序对一座悬索桥的主缆进行了恒载线形的迭代计算分析.研究结果表明:该方法精度完全能满足工程计算要求,迭代计算出的主缆线形平顺。该方法具有使用方便、精度高等优点,适用于多跨空间缆索悬索桥. 展开更多

关键词 悬索桥 空间主缆 主缆线形 梯度法

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悬索桥施工阶段全过程动力特性分析 被引量：1

3

作者 朱乐东 项海帆 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期11-16,共6页

在悬索桥施工过程中，随着主梁拼装长度的增加，对悬索桥固有动力特性影响较大的主缆拉力和形状也不断变化。因此在对悬索桥作施工全过程动力特性分析之前，必须首先计算各状态的主缆轴力和几何形状。本文编制了用于悬索体系非线性静力... 在悬索桥施工过程中，随着主梁拼装长度的增加，对悬索桥固有动力特性影响较大的主缆拉力和形状也不断变化。因此在对悬索桥作施工全过程动力特性分析之前，必须首先计算各状态的主缆轴力和几何形状。本文编制了用于悬索体系非线性静力分析的有限元程序ＳＵＳＣＡＢ，并以广东虎门珠江大桥为工程背景，给出了悬索桥施工全过程动力特性分析的基本步骤，讨论了整个施工过程中结构固有动力特性的演变情况和主梁抗扭刚度的不同取值对结构扭频的影响。 展开更多

关键词 动力特性 悬索桥 结构 抗风性能 施工

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一种悬索桥主缆计算的新方法 被引量：10

4

作者 邓小康 徐恭义 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期133-141,共9页

基于对主缆索段的受力分析,在建立各索段统一线形方程的基础上,找到主缆最低点的位置及其斜率,利用变形相容条件建立方程,以主缆张力水平分力的变化规律求解方程,提出一种受力更明确、适应性更强、计算更简便的主缆线形计算方法,并将其... 基于对主缆索段的受力分析,在建立各索段统一线形方程的基础上,找到主缆最低点的位置及其斜率,利用变形相容条件建立方程,以主缆张力水平分力的变化规律求解方程,提出一种受力更明确、适应性更强、计算更简便的主缆线形计算方法,并将其总结为斜率爬升法。该方法对平面主缆悬索桥的平面缆索结构均能保证求解收敛,经过算例论证,计算精度较高。在求解主缆水平分力的基础上推导主缆坐标、有应力长度和无应力长度的求解方法。同时研究主塔不等高时,主缆斜率最小点的位置和斜率大小变化情况,并研究不等高主塔对主缆受力和主缆线形的影响,结果表明不等高主塔的主缆斜率最小点会向较矮的主塔一侧偏移,且较小的主塔高差会对主缆受力和主缆线形产生较大影响。 展开更多

关键词 主缆线形 斜率爬升法 斜率最小点 无应力长度 不等高主塔

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空间索面悬索桥成桥线形的Marquardt修正最小二乘法计算 被引量：7

5

作者 郑久建 丁松 +2 位作者 周洪彬 张婧琳 朴江民 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期26-30,共5页

空间索面悬索桥线形计算由于吊杆和主缆的相互耦合而非常复杂,采用传统的影响矩阵法收敛困难.基于Marquardt修正的最小二乘法,为空间索面悬索桥线形计算提出一种新的解析算法,编制了相应的Matlab程序,并以某三跨空间索面悬索桥为例进行... 空间索面悬索桥线形计算由于吊杆和主缆的相互耦合而非常复杂,采用传统的影响矩阵法收敛困难.基于Marquardt修正的最小二乘法,为空间索面悬索桥线形计算提出一种新的解析算法,编制了相应的Matlab程序,并以某三跨空间索面悬索桥为例进行了验证.结果表明:此方法较影响矩阵法收敛精度高,对初值要求低,具有明显的优越性. 展开更多

关键词 悬索桥 空间索面 成桥线形 最小二乘法 Marquardt修正

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基于激光扫描实测索形的斜拉索索力测量方法 被引量：6

6

作者 周银 黄梓恒 +3 位作者 王玥 向中富 周建庭 张雪松 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期91-103,共13页

为了解决现有的斜拉桥索力测量方法在精度、可靠性、效率等方面仍存在的不足,首次提出了一种由实测索形直接估计索力的新方法,简称索形法。采用在斜拉索上任意截取的拉索节段构建了悬链线力学模型,基于悬链线公式,首次推导了由实测索形... 为了解决现有的斜拉桥索力测量方法在精度、可靠性、效率等方面仍存在的不足,首次提出了一种由实测索形直接估计索力的新方法,简称索形法。采用在斜拉索上任意截取的拉索节段构建了悬链线力学模型,基于悬链线公式,首次推导了由实测索形点集精确估计拉索张力的计算公式。地面激光扫描技术被研究用于快速捕获斜拉索索形,开发了基于扫描点云自动化精确提取拉索中心线的算法。以在建的水土嘉陵江大桥为试验对象,详细分析了三维扫描测量误差、拉索截面弯曲刚度及边界条件和拉索局部弯曲变形、拉索振动等索形偏差因素及其对索力计算精度的影响。研究结果表明:已知拉索直径条件下,三维扫描实测索形误差为0.000 4~0.001 5 m之间,测量误差引起的索力计算误差在0.2%以内;拉索弯曲刚度与锚固边界条件引起的索形与标准悬链线形的偏差较小,对索力计算精度的影响可以忽略不计;当拉索自振振幅小于R/4时,三维扫描仍能精确测量拉索的索形;在多种索形偏差的叠加下,所提出的索力计算方法能够实现数值计算的最优估计。对比索形法和被精确标定的千斤顶的测试结果表明,索形法的索力测量值与千斤顶测量值吻合,最大偏差为0.9%,证明了该方法具有较高的索力测量精度;与频率法对比结果表明,所提出方法的数据采集效率提高了8倍,并且具有自动化程度高、测量风险低、测量结果可靠性强等优点。 展开更多

关键词 桥梁工程 索力测量 索形法 斜拉桥 三维扫描

原文传递

空间索面悬索桥空缆线形分析 被引量：5

7

作者 张永水 吴章旭 冯伟 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2017年第2期7-10,共4页

空间索面悬索桥的鞍座曲线对空缆线形分析有较大的影响,若还是采用虚焦点法分析空缆线形将会得到不准确的结果。采用两种方法分析空缆线形的鞍座影响:解析迭代法在鞍座曲线上找切点分析空缆线形;基于ANSYS有限元软件准确模拟主缆与鞍座... 空间索面悬索桥的鞍座曲线对空缆线形分析有较大的影响,若还是采用虚焦点法分析空缆线形将会得到不准确的结果。采用两种方法分析空缆线形的鞍座影响:解析迭代法在鞍座曲线上找切点分析空缆线形;基于ANSYS有限元软件准确模拟主缆与鞍座的接触关系分析空缆线形。两种方法的计算结果完全一致,均可作为空间索面悬索桥空缆线形的计算方法。 展开更多

关键词 桥梁工程 空间索面 鞍座曲线 空缆线形 解析法 有限元

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基于节线法的地锚式悬索桥缆形计算分析 被引量：3

8

作者 董福民 宁晓骏 +1 位作者 熊云睿 周兴林 《交通科学与工程》 2020年第1期56-62,共7页

分别介绍了抛物线法、分段悬链线法及节线法等3种计算理论。并用这3种方法分别计算了地锚式悬索桥成桥坐标和空缆坐标。以分段悬链线法的计算结果作为验算标准,分析了基于Midas/Civil2019软件的节线法在地锚式悬索桥线形分析过程中的优... 分别介绍了抛物线法、分段悬链线法及节线法等3种计算理论。并用这3种方法分别计算了地锚式悬索桥成桥坐标和空缆坐标。以分段悬链线法的计算结果作为验算标准,分析了基于Midas/Civil2019软件的节线法在地锚式悬索桥线形分析过程中的优、缺点。研究结果表明:基于节线法的主缆线形计算是以节点平衡为依据进行数值迭代的近似计算,其结果符合工程实际,对于设计和施工都具有借鉴意义。 展开更多

关键词 主缆线形 抛物线法 分段悬链线法 节线法 MIDAS CIVIL

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悬索桥空间主缆恒载线形分析 被引量：3

9

作者 周勇 张峰 +1 位作者 李术才 李树忱 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2010年第5期1036-1039,1043,共5页

为了确定悬索桥空间主缆恒载线形,根据已有的二维模型,提出了一个三维主缆找形计算方法.确定悬索桥成桥状态线形主要是确定主缆的线形.给定悬索桥成桥时受力的性能指标,就能计算悬索桥成桥吊索内力,由吊索内力能够迭代形成主缆几何形状... 为了确定悬索桥空间主缆恒载线形,根据已有的二维模型,提出了一个三维主缆找形计算方法.确定悬索桥成桥状态线形主要是确定主缆的线形.给定悬索桥成桥时受力的性能指标,就能计算悬索桥成桥吊索内力,由吊索内力能够迭代形成主缆几何形状.将三维主缆投影到2个平面上分别考虑几何边界条件和力的平衡条件,倾斜吊杆的影响.引入牛顿迭代法,推导了三维主缆的迭代方程,给出了具体计算分析的迭代流程.研究结果表明:精度完全能满足工程计算要求. 展开更多

关键词 悬索桥 吊索 空间主缆 主缆线形 牛顿法

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基于可靠度理论的悬索桥主缆线形控制参数研究 被引量：3

10

作者 严小宇 沈锐利 +1 位作者 唐茂林 陈卫国 《建筑科学与工程学报》 CAS 2010年第3期47-52,共6页

提出基于自适应重要抽样的可靠度分析方法,并给出具体实现步骤;以角笼坝大桥、海沧大桥、坝陵河大桥、西堠门大桥4座不同跨度的悬索桥为背景,根据理论计算与实际的试验数据得到了悬索桥跨度、高差、垂度、钢丝直径、弹性模量、温度的分... 提出基于自适应重要抽样的可靠度分析方法,并给出具体实现步骤;以角笼坝大桥、海沧大桥、坝陵河大桥、西堠门大桥4座不同跨度的悬索桥为背景,根据理论计算与实际的试验数据得到了悬索桥跨度、高差、垂度、钢丝直径、弹性模量、温度的分布情况,然后用该方法对它们的基准索股可靠度与空缆线形可靠度进行分析计算,并讨论了参数的敏感性。结果表明:在现有的测量精度下,随着跨度的增大,基准索股施工线形达到设计线形的可靠度指标减小;随着主缆索股根数的增加,空缆线形可靠度指标减小;对于基准索股线形,弹性模量是最主要的影响因素;对于空缆线形,温度是最主要的影响因素。 展开更多

关键词 悬索桥 主缆线形 可靠度 蒙特卡洛法

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悬索桥主缆成桥线形的解析计算 被引量：2

11

作者 张佳文 赵彬 《湖南城市学院学报（自然科学版）》 CAS 2011年第1期19-23,共5页

根据悬索桥在恒载作用下的力学特点,对悬索桥的主缆线形及无应力索长的计算方法进行了研究.采用悬链线单元建立悬索桥线形和无应力索长的计算公式,结合施工中加劲梁的架设特点,确定了成桥线形分析中的吊索力,还对计算悬索桥主缆线形的... 根据悬索桥在恒载作用下的力学特点,对悬索桥的主缆线形及无应力索长的计算方法进行了研究.采用悬链线单元建立悬索桥线形和无应力索长的计算公式,结合施工中加劲梁的架设特点,确定了成桥线形分析中的吊索力,还对计算悬索桥主缆线形的非线性方程组采用Newton-Raphson迭代格式求解并编制程序.最后通过算例验证了该方法的计算精度、有效性和稳定性,并将计算结果与其他文献的计算结果进行了分析比较.分析结果表明:该方法具有计算过程简洁和精度高的优点,其精度满足成桥几何线形的初步设计要求,适用于大跨度悬索桥的主缆线形和内力的计算与分析. 展开更多

关键词 悬索桥 主缆线形 悬链线 无应力索长 计算方法

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非滑移刚度理论下的空缆线形半解析算法

12

作者 代百华 朱金柱 胡钦侠 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期456-463,共8页

为设计阶段更简洁和准确地计算悬索桥空缆线形,提出了一种锚跨水平张力G预偏量G修正水平力迭代过程的非滑移刚度理论计算方法.基于分段悬链线理论,探讨了空缆线形计算存在的三种不同情况,并以此为计算思路.在任一锚跨水平张力作用下,考... 为设计阶段更简洁和准确地计算悬索桥空缆线形,提出了一种锚跨水平张力G预偏量G修正水平力迭代过程的非滑移刚度理论计算方法.基于分段悬链线理论,探讨了空缆线形计算存在的三种不同情况,并以此为计算思路.在任一锚跨水平张力作用下,考虑鞍座对空缆线形的影响,以各跨无应力索长不变与鞍座两侧的力或力矩平衡为准则,推导了各跨左右鞍槽接触段和悬空段的内力与线形平衡方程,以及迭代过程中待求参数之间的影响矩阵及修正方法,以右边塔索鞍处不动点里程坐标误差为收敛条件,采用了二分法迭代出理论的左锚跨水平张力,进而得到空缆状态下各索鞍的预偏量以及各跨索段内力与线形.通过算例比对,验证了本文方法的可靠性.结果表明,在成桥状态下结构参数已知的基础上,仅需求解左锚跨水平张力一个变量参数,即可得到各跨索股线形与内力以及鞍座预偏量.相比传统的滑移刚度理论方法,本文方法迭代过程方便简洁,易收敛且精度高,无需往复固定或释放一个鞍座约束进行迭代求解,提高了计算效率,适用于任意跨对称或非对称空缆线形的计算. 展开更多

关键词 非滑移刚度理论 空缆线形 半解析算法 影响矩阵 修正方法

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悬索桥空缆线形计算 被引量：10

13

作者 王鹏 吴迅 《结构工程师》 2005年第6期22-27,共6页

系统地阐述了悬索桥空缆状态线形分析的数值分析法和非线性有限元分析法。通过对不同跨径悬索桥的分析,得出将数值分析法和非线性有限元法相结合的方法,既能快速求出悬索桥的空缆线形,又能在精度上满足工程的要求。

关键词 悬索桥 空缆线形分析 数值分析 非线性有限元分析 线形计算 非线性有限元法 数值分析法 有限元分析法 线形分析 跨径

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不等主跨三塔空间缆索悬索桥主缆线形解析计算方法 被引量：8

14

作者 张文明 常佳琦 +1 位作者 田根民 夏连峰 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期109-115,共7页

为精确求解地锚式不等主跨三塔空间缆索悬索桥的主缆线形,提出了基于分段悬链线理论和非线性GRG法、结合静力平衡条件和几何相容条件的悬索桥主缆线形解析计算方法。计算成桥线形时,建立与基本未知量数量相等的控制方程并规划求解基本... 为精确求解地锚式不等主跨三塔空间缆索悬索桥的主缆线形,提出了基于分段悬链线理论和非线性GRG法、结合静力平衡条件和几何相容条件的悬索桥主缆线形解析计算方法。计算成桥线形时,建立与基本未知量数量相等的控制方程并规划求解基本未知量的合适取值,依次求解主跨、次主跨、边跨、锚跨线形。其中,求解主跨线形时需给定首末端及跨中点坐标;求解次主跨线形时控制次主跨主缆最低点高程与主跨主缆最低点高程一致,以主跨与次主跨主缆水平力相等为原则计算矮塔塔高。计算空缆线形时,规划求解主索鞍的预偏量和散索鞍面内预偏角,实现空缆线形及鞍座预偏值的求解。以某桥的三塔悬索桥方案为背景对本文方法可行性和有效性进行验证,结果表明所提出的方法具有较高的精度和计算效率,便于应用。 展开更多

关键词 三塔悬索桥 空间缆索 主缆线形 悬链线理论 非线性GRG法 解析计算方法

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索穹顶结构的优化设计 被引量：5

15

作者 赵宝成 曹喜 顾强 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2002年第10期60-62,共3页

索穹顶结构优化设计分为三个方面 :预应力优化设计、截面优化设计、形状优化设计。通过线性规划、齿形法及模态搜索法的联合应用 ,内力分析采用有限单元法 ,预应力优化设计采用线性规划法 ,截面优化设计采用齿形法 ,形状优化设计采用模... 索穹顶结构优化设计分为三个方面 :预应力优化设计、截面优化设计、形状优化设计。通过线性规划、齿形法及模态搜索法的联合应用 ,内力分析采用有限单元法 ,预应力优化设计采用线性规划法 ,截面优化设计采用齿形法 ,形状优化设计采用模式搜索法 ,编制了索穹顶结构优化的计算程序 ,将索穹顶结构优化设计的三个方面有机地结合在一起 。 展开更多

关键词 索穹顶结构 形状优化 线性规划 齿形法 模态搜索法

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空间索面地锚式悬索桥结构行为研究 被引量：1

16

作者 万田保 王东绪 +1 位作者 霍学晋 杨光武 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2023年第S02期50-57,共8页

为研究空间索面地锚式悬索桥结构行为,以主跨610 m的空间索面地锚式悬索桥——重庆市郊铁路跳磴至江津线跨江轨道专用桥为背景,采用SNAS软件建立大桥有限元模型,分析主缆横向矢跨比、主缆弯扭刚度对结构受力特性的影响以及施工期间空间... 为研究空间索面地锚式悬索桥结构行为,以主跨610 m的空间索面地锚式悬索桥——重庆市郊铁路跳磴至江津线跨江轨道专用桥为背景,采用SNAS软件建立大桥有限元模型,分析主缆横向矢跨比、主缆弯扭刚度对结构受力特性的影响以及施工期间空间索面线形变化规律。结果表明:随主缆横向矢跨比增大,结构竖向刚度基本不变,横向刚度提高;主缆弯扭刚度仅对成桥状态近塔处主缆局部线形及少数吊索索力有所影响,对结构整体受力基本无影响;施工期间以空缆状态为基准进行索夹定位和横向预偏角放样时需考虑主缆转动角的影响,而以主缆横向对拉后状态为基准则可不考虑;采用5对拉杆张拉主缆进行横向定位可有效控制主缆横向位置及吊索横向倾角接近成桥状态。 展开更多

关键词 悬索桥 空间索面 结构行为 主缆横向矢跨比 主缆弯扭刚度 施工期间主缆线形 有限元法

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