平行钢绞线斜拉索索力的有限元模拟分析
发布时间：2020-12-07 11:07
斜拉索是斜拉桥的主要受力构件之一,斜拉索的受力大小和状态直接关系到施工安全和运营期间桥梁的健康状况,因此对索力进行测量是很有必要的。在斜拉索挂设张拉完成以及桥梁运营期间,对索力的测试一般都采用频率法。本文以中牟绿博园区人文路贾鲁河大桥为工程背景,对频率法测量安装有减振器的平行钢绞线斜拉索的索力进行了研究,主要包括以下几个方面:(1)对已有的关于频率法测索力的研究进行了总结,研究了频率法测索力的基本理论;分析了拉索的抗弯刚度、垂度、边界条件、减振器等因素对索力测试的影响;运用换算索长的方法求解出拉索的有效振动索长来反映减振器对索力的影响;通过对常用索力计算公式的分析选取了工程实用索力计算公式。(2)运用有限元软件ABAQUS,对安装有减振器的平行钢绞线斜拉索分别用实体单元和梁单元进行了模拟,得到的结果与设计索力吻合较好,两种单元类型的模型都能很好的反映拉索的振动特性。同时还发现减振器对拉索两端的振型影响较大,会对测得的拉索频率产生影响,在用频率法实测拉索的索力时要考虑减振器的影响。(3)在实际工程中,有时会在平行钢绞线斜拉索上安装约束圈来增强索体的整体性。为了分析约束圈的布置间距对频率法...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
斯特罗姆松德桥（瑞典）
1 绪论了本国第一座斜拉桥——St Florent Bridge，主跨 104m。1968 年澳大利亚建成了世界上第一座斜塔式斜拉桥——Batman Bridge，主跨 206m。1970 年利比亚建成了非洲第一座大跨径斜拉桥——Wadi KufBridge，主跨 282m。1971 年日本建成了世界上首次使用预制平行钢丝索的丰里桥，主跨 216m。1972 年建成的 SitkdHarbor 桥，是美国第一座斜拉桥，主跨 137m。从 20 世纪 60 年代开始，现代斜拉桥技术逐渐传入中国。1975 年我国在重庆建成了第一座现代化斜拉桥——重庆云阳桥，该桥位于云阳县汤溪河上，跨径为 34.91m+75.84m+34.91m，每跨由三对斜拉索，呈辐射形布置，主梁高 1.0m，该桥为实验性桥，现已拆除[3]，见图 1.2。
斯桥设计与施工经验的借鉴和学习，建成了我国第一座 400m 以上的大跨径斜拉桥——上海南浦大桥，此后，我国大跨径斜拉桥的建设得到了快速发展。如 1993年建成的上海杨浦大桥，主跨 602m，建成时位居世界第一；1997 年建成的香港汀九大桥，主跨 448m+475m，是世界上最大的的三塔斜拉桥；2001 年建成的青州闽江大桥，主跨 605m，是世界上最大的组合梁斜拉桥。在特大跨径斜拉桥建设方面，混合式斜拉桥具有非常大的优势。如 2000 年建成通车的武汉白沙洲长江大桥，主跨 618m，是主钢边混凝土混合式斜拉桥，在同类型的桥梁中位居当时世界第三。我国首次开创了钢管混凝土斜拉桥，其具有重量轻、造价低的特点。1997年我国建成了世界上第一座钢管混凝土斜拉桥——广东南海紫洞大桥，主跨140m。从上面分析可以看出，我国建造的各种结构的斜拉桥均已进入世界先进行列。我国于 2008 年建成通车的苏通长江公路大桥，主跨 1088m，位居世界第二，中国第一，首次将斜拉桥的跨径突破千米，使我国斜拉桥建造技术处于世界顶尖水平，见图 1.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑减振器弹性刚度时拉索张力的计算分析[J]. 吴晓,赵均海,黄志刚,杨立军. 长安大学学报(自然科学版). 2015(03)
[2]基于频率法的平行钢绞线索索力测试研究[J]. 孙增寿,赵云鹏,秦磊. 铁道科学与工程学报. 2014(03)
[3]固结拉索的一种近似频率计算公式[J]. 廖敬波,唐光武,孟利波,郑罡. 振动与冲击. 2013(06)
[4]考虑减振装置弹簧刚度的斜拉索等效索长及索力测量[J]. 黄侨,胡健琛,黄志伟,陈晓强. 东南大学学报(自然科学版). 2012(04)
[5]斜拉桥索力测试方法及原理综述[J]. 张华平,魏良军,汪劭祎. 公路交通科技(应用技术版). 2011(10)
[6]基于两次等效索长的斜拉桥索力测量[J]. 马文刚,黄侨,陈晓强,邢世玲. 公路交通科技. 2011(09)
[7]斜拉索索力测量方法的比较分析[J]. 孙江波,赵红华,赵作周. 工业建筑. 2011(S1)
[8]“三点弯曲法”在线检测缆索张力力学模型[J]. 郑周练,刘长江,龚文川,颜禧仕,陈山林. 土木建筑与环境工程. 2009(02)
[9]考虑支座振动的索力动力检测理论[J]. 魏金波,段欣. 江西科学. 2009(02)
[10]斜拉桥索力检测中受减振器影响的等效索长计算方法[J]. 林立,张雷,瞿志豪,李胡生. 上海应用技术学院学报(自然科学版). 2008(03)
博士论文
[1]基于多种阻尼器的斜拉索减振理论研究[D]. 瞿越兴（CU VIET HUNG）.北京交通大学 2017
[2]PC斜拉桥的施工监测[D]. 王卫锋.华南理工大学 2000
硕士论文
[1]基于减振器影响的斜拉桥索力计算方法研究[D]. 任宇.长安大学 2013
[2]关于特定情况下柔性索索力-频率关系的研究[D]. 王博妮.西南交通大学 2012
[3]考虑减振器影响的斜拉索索力测试研究[D]. 陈庆志.湖南大学 2010
[4]频率法测定斜拉索索力若干问题的研究[D]. 罗勋.西南交通大学 2009
[5]基于频率法的索力测试方法及索的损伤研究[D]. 郑灿.浙江大学 2008
[6]索力测试频率法的研究及其工程应用[D]. 李庭波.长沙理工大学 2007
[7]振动法测索力与实用公式[D]. 陈刚.福州大学 2004
[8]大跨径悬索桥锚跨张力控制研究[D]. 慕玉坤.长安大学 2003
[9]斜拉桥索力监测技术研究与应用[D]. 王红平.长安大学 2002
本文编号：2903140
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
斯特罗姆松德桥（瑞典）
1 绪论了本国第一座斜拉桥——St Florent Bridge，主跨 104m。1968 年澳大利亚建成了世界上第一座斜塔式斜拉桥——Batman Bridge，主跨 206m。1970 年利比亚建成了非洲第一座大跨径斜拉桥——Wadi KufBridge，主跨 282m。1971 年日本建成了世界上首次使用预制平行钢丝索的丰里桥，主跨 216m。1972 年建成的 SitkdHarbor 桥，是美国第一座斜拉桥，主跨 137m。从 20 世纪 60 年代开始，现代斜拉桥技术逐渐传入中国。1975 年我国在重庆建成了第一座现代化斜拉桥——重庆云阳桥，该桥位于云阳县汤溪河上，跨径为 34.91m+75.84m+34.91m，每跨由三对斜拉索，呈辐射形布置，主梁高 1.0m，该桥为实验性桥，现已拆除[3]，见图 1.2。
斯桥设计与施工经验的借鉴和学习，建成了我国第一座 400m 以上的大跨径斜拉桥——上海南浦大桥，此后，我国大跨径斜拉桥的建设得到了快速发展。如 1993年建成的上海杨浦大桥，主跨 602m，建成时位居世界第一；1997 年建成的香港汀九大桥，主跨 448m+475m，是世界上最大的的三塔斜拉桥；2001 年建成的青州闽江大桥，主跨 605m，是世界上最大的组合梁斜拉桥。在特大跨径斜拉桥建设方面，混合式斜拉桥具有非常大的优势。如 2000 年建成通车的武汉白沙洲长江大桥，主跨 618m，是主钢边混凝土混合式斜拉桥，在同类型的桥梁中位居当时世界第三。我国首次开创了钢管混凝土斜拉桥，其具有重量轻、造价低的特点。1997年我国建成了世界上第一座钢管混凝土斜拉桥——广东南海紫洞大桥，主跨140m。从上面分析可以看出，我国建造的各种结构的斜拉桥均已进入世界先进行列。我国于 2008 年建成通车的苏通长江公路大桥，主跨 1088m，位居世界第二，中国第一，首次将斜拉桥的跨径突破千米，使我国斜拉桥建造技术处于世界顶尖水平，见图 1.3。
【参考文献】：
期刊论文
[1]考虑减振器弹性刚度时拉索张力的计算分析[J]. 吴晓,赵均海,黄志刚,杨立军. 长安大学学报(自然科学版). 2015(03)
[2]基于频率法的平行钢绞线索索力测试研究[J]. 孙增寿,赵云鹏,秦磊. 铁道科学与工程学报. 2014(03)
[3]固结拉索的一种近似频率计算公式[J]. 廖敬波,唐光武,孟利波,郑罡. 振动与冲击. 2013(06)
[4]考虑减振装置弹簧刚度的斜拉索等效索长及索力测量[J]. 黄侨,胡健琛,黄志伟,陈晓强. 东南大学学报(自然科学版). 2012(04)
[5]斜拉桥索力测试方法及原理综述[J]. 张华平,魏良军,汪劭祎. 公路交通科技(应用技术版). 2011(10)
[6]基于两次等效索长的斜拉桥索力测量[J]. 马文刚,黄侨,陈晓强,邢世玲. 公路交通科技. 2011(09)
[7]斜拉索索力测量方法的比较分析[J]. 孙江波,赵红华,赵作周. 工业建筑. 2011(S1)
[8]“三点弯曲法”在线检测缆索张力力学模型[J]. 郑周练,刘长江,龚文川,颜禧仕,陈山林. 土木建筑与环境工程. 2009(02)
[9]考虑支座振动的索力动力检测理论[J]. 魏金波,段欣. 江西科学. 2009(02)
[10]斜拉桥索力检测中受减振器影响的等效索长计算方法[J]. 林立,张雷,瞿志豪,李胡生. 上海应用技术学院学报(自然科学版). 2008(03)
博士论文
[1]基于多种阻尼器的斜拉索减振理论研究[D]. 瞿越兴（CU VIET HUNG）.北京交通大学 2017
[2]PC斜拉桥的施工监测[D]. 王卫锋.华南理工大学 2000
硕士论文
[1]基于减振器影响的斜拉桥索力计算方法研究[D]. 任宇.长安大学 2013
[2]关于特定情况下柔性索索力-频率关系的研究[D]. 王博妮.西南交通大学 2012
[3]考虑减振器影响的斜拉索索力测试研究[D]. 陈庆志.湖南大学 2010
[4]频率法测定斜拉索索力若干问题的研究[D]. 罗勋.西南交通大学 2009
[5]基于频率法的索力测试方法及索的损伤研究[D]. 郑灿.浙江大学 2008
[6]索力测试频率法的研究及其工程应用[D]. 李庭波.长沙理工大学 2007
[7]振动法测索力与实用公式[D]. 陈刚.福州大学 2004
[8]大跨径悬索桥锚跨张力控制研究[D]. 慕玉坤.长安大学 2003
[9]斜拉桥索力监测技术研究与应用[D]. 王红平.长安大学 2002
本文编号：2903140
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