對(duì)斜拉橋建造施工臨時(shí)支撐過(guò)程的分析講解_第1頁(yè)
對(duì)斜拉橋建造施工臨時(shí)支撐過(guò)程的分析講解_第2頁(yè)
對(duì)斜拉橋建造施工臨時(shí)支撐過(guò)程的分析講解_第3頁(yè)
對(duì)斜拉橋建造施工臨時(shí)支撐過(guò)程的分析講解_第4頁(yè)
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1、關(guān)于臨時(shí)支架搭設(shè)方法建造斜拉橋施工過(guò)程的分析關(guān)鍵詞:斜拉橋施工工藝臨時(shí)支撐架設(shè)方法后算法摘要:臨時(shí)支架搭設(shè)方法是建立斜拉橋的一種快速和經(jīng)濟(jì)的方式。在該方法中,橋面首先豎立在一組臨時(shí)和永久支撐上,然后,撐桿根據(jù)預(yù)定張緊序列依次放置并張緊。關(guān)于該序列的一個(gè)合適定義與分析是非常復(fù)雜的,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)是超靜定的,表現(xiàn)出非線性變形,并有一個(gè)不斷變化的靜定體系。盡管它是重要的,但是沒(méi)有被具體的關(guān)于臨時(shí)支撐搭設(shè)施工方法研究所發(fā)現(xiàn)。因?yàn)榇蠖鄶?shù)的建模過(guò)程提出了另一種建造技術(shù),懸臂拼裝方法。這些方法在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行建模大多是基于在相反的施工順序上,這是說(shuō),該結(jié)構(gòu)的拆卸是在施工所需的最后一個(gè)階段(目標(biāo)的完成階段,OCS。文中正

2、式提出一種稱為反算法(BA)的程序,用來(lái)計(jì)算建造在臨時(shí)支撐上的斜拉橋。由于簡(jiǎn)化了的BA可由任何結(jié)構(gòu)的代碼仿造,借助于建模使撐條的預(yù)應(yīng)力加強(qiáng)或強(qiáng)加溫度增量。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,當(dāng)纜索纏纜索張拉技術(shù)被使用,沒(méi)有獨(dú)立的模型被需要來(lái)計(jì)算在纜索的應(yīng)力演變。而且,在纜索纏纜索的單次操作中,撐桿中的預(yù)應(yīng)力穩(wěn)定時(shí)的終止伸長(zhǎng)很容易獲得。在現(xiàn)場(chǎng),這個(gè)信息對(duì)控制準(zhǔn)確度和纜索上預(yù)應(yīng)力的安全性是非常的。止匕外,如果在施加預(yù)應(yīng)力過(guò)程中錨墊板在同一位置多次較合,它也幫助設(shè)計(jì)者來(lái)控制這種情況。1 .簡(jiǎn)介近幾十年來(lái),斜拉橋快速發(fā)展的重要原因就是施工技術(shù)的發(fā)展使得其建造成為可能。只要有可能,臨時(shí)搭設(shè)支持方法是建造斜拉橋最快的方法,因?yàn)?/p>

3、先進(jìn)施工工藝的使用。這實(shí)際上簡(jiǎn)化了施工任務(wù)和降低了施工成本,這種技術(shù)已被運(yùn)用在許多斜拉橋建設(shè)中,如VAL-伯努瓦大橋和三好大橋。當(dāng)在施工期間,環(huán)境因素或基礎(chǔ)的要求阻止了臨時(shí)支撐的安裝,懸臂拼裝方法就被使用。這種技術(shù)已被用在最長(zhǎng)的斜拉橋,如主跨1088米的蘇通大橋的建設(shè)。懸臂架設(shè)方法包括在懸臂安置甲板段,或者是在主塔的兩側(cè)或者僅在一側(cè)和由位于甲板上的另一側(cè)來(lái)支撐。這些結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能已經(jīng)被許多作者所研究,因此,斜拉橋的建設(shè)過(guò)程的過(guò)程不再那么研究。許多作品已經(jīng)提出,懸臂施工工藝方法以便可以優(yōu)化或模擬斜拉橋橋的施工過(guò)程。盡管如此,基于臨時(shí)沒(méi)有專門基于臨時(shí)搭設(shè)施工方法的研究被發(fā)現(xiàn)。本文旨在填補(bǔ)這種缺陷來(lái)

4、提供了一個(gè)新的程序,建臨時(shí)支撐斜拉橋過(guò)程中模型的建筑。如圖1所示列出了臨時(shí)支撐架設(shè)方法來(lái)建造斜拉橋的N=66日K施工階段。在初始階段(階段K=0)時(shí),該結(jié)構(gòu)的自重,G1,是由一組T=2臨時(shí)支撐和P=3平衡重永久載體組成(圖1a)。通過(guò)這種方式,所有臨時(shí)支撐在垂直方向的反應(yīng)R0T(T),和在永久支撐件中R0P被發(fā)現(xiàn)。然后,在張緊過(guò)程中,撐桿按次序放置并拉緊和甲板。在這些階段中,負(fù)載G1是由均布荷載RkT(T)支撐的,并通過(guò)拉伸引入放置撐力N?Cn。在K張緊階段(圖1c),當(dāng)張緊工作被完成以后,最后所需的階段,被稱為目標(biāo)的完成階段(OCS。這個(gè)階段可以從目標(biāo)很容易地計(jì)算(OSS,滿足應(yīng)力分布追求,

5、由設(shè)計(jì)者以這樣的方式,根據(jù)一定負(fù)荷假說(shuō)。目標(biāo)負(fù)載,TL,纜索在一定的載體上呈現(xiàn)的作用力noss(圖1d)。當(dāng)TL被施加,就實(shí)現(xiàn)了這個(gè)階段。對(duì)斜拉橋施工過(guò)程中的計(jì)算,這就是說(shuō),在建設(shè)工程中伴隨著張拉施工過(guò)程,是非常復(fù)雜的,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)是超靜定冗余的、非線性并且施工中連續(xù)地改變其結(jié)構(gòu)體系。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工順序的向前模擬與大量的計(jì)算困難相聯(lián)系著。例如,例如,任何中止正在預(yù)應(yīng)力撐條的其余部分的軸向力每次被改變(見(jiàn)第5.2節(jié)圖8)。因?yàn)檫@些困難使后算法仿真是常用的,因?yàn)樗歉?jiǎn)單。事實(shí)上,這種技術(shù)已經(jīng)被許多作者用于懸臂法:Behin在17,18提出了啟動(dòng)該計(jì)算基準(zhǔn)configu,比已完成橋梁下部結(jié)構(gòu),氟里昂河

6、谷技術(shù)。在這種技術(shù)中,非線性的P-效應(yīng)被列入由電纜的地理指標(biāo)配置和非線性的不斷更新是includedby使用接觸網(wǎng)方程。Fan等人,文獻(xiàn)25提出了一種定義從一個(gè)后算的分析的最佳纜索應(yīng)力方法,包括蠕變效應(yīng)。Mao等人,文獻(xiàn)26提出了woRoTR|!|III葉kb)kEz0csN=Nr(n:1toN)基于蠕變老化理論混凝土斜拉橋的架設(shè)后算分析法。Reddy等,文獻(xiàn)20提出的階段非線性有限元方法,通過(guò)階段搭建。這種方法的結(jié)果與一個(gè)大跨度斜拉橋的實(shí)地測(cè)量進(jìn)行比較。Wang人。文獻(xiàn)23提出了一種懸臂架設(shè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的初始形狀。在采用后算方法的結(jié)構(gòu)被從OC浙卸過(guò)程中o在拆卸分析事件的順序是對(duì)那些為勃

7、起過(guò)程中發(fā)生相反的。拉緊過(guò)程伴隨著施工過(guò)程,可以通過(guò)一個(gè)張緊矩陣TM被定義,由于向后方法的被使用,所以該基體由下向上計(jì)算。盡管如此,豎直方向是相反的。其中K是結(jié)構(gòu)級(jí)的數(shù)目和N停留次數(shù),此矩陣的由K行和兩列形成;第一列描述了預(yù)應(yīng)力在每個(gè)階段的停留和第二列描述的軸向力由千斤頂引入。通常每個(gè)階段,通過(guò)拉伸過(guò)程中張拉幾次。對(duì)于每一個(gè)施工階段,最后的K-N+1的軸向力TM可以被設(shè)計(jì)者直接定義。然而,剩余的N-1軸向力,以粗體突出顯示圖2,是斜拉橋的施工過(guò)程中未知的固有的演變性質(zhì)。由于這個(gè)原因,可以說(shuō),該(TM)是不完整的或不完全清楚。這些未知力的計(jì)算是間接的,必須考慮到所有的之前和之后的張緊操作。事實(shí)上

8、,具有的軸向力必須被引入,當(dāng)使用這樣一種方式,實(shí)現(xiàn)在OCS完成后有保證的被計(jì)算的每個(gè)階段,(TM可以被放大到應(yīng)力矩陣,在整個(gè)施工過(guò)程,它描述了所有的安置階段的軸向力。這個(gè)K*N矩陣可以通過(guò)呈現(xiàn)在圖中是FM被定義。這是說(shuō),(TM的價(jià)值,被成型了。在TM的最后一行是已知的,并且表示在OCSt段的所述拉力。然而,未知值出現(xiàn)在階段的其余部分。事實(shí)上,除了在(TM)定義的初始未知力,軸向力在放置撐條的地方變化(以粗體突出顯示圖2)也是未知的,在整個(gè)施工過(guò)程的分析,必須計(jì)算。廿一=苔Stagtf1q0G0q町00020o整KI000N;N;0JLAI與40心嶺吃<05陪%嵋06用畤蛇蛇圓7工吃%吃用

9、吃Q峭卑醴螂元o%1»£1V雇N10堞曖嘴歐:阿然nMil解;帽吃解:12喂L-管COIJ84P在現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中的初始N階段中,期間因?yàn)樾码A段加入到該方案,結(jié)構(gòu)方案要改變。止匕外,承載系統(tǒng)通常從臨時(shí)支撐改為撐桿27o通過(guò)這種方式,臨時(shí)支撐依次升高。一旦任何臨時(shí)支撐已經(jīng)提高,根據(jù)我們不同的承包商和設(shè)計(jì)師直接面談,兩種不同的趨勢(shì)觀察:一些通常保持它的網(wǎng)站上以控制偏轉(zhuǎn)以下施工階段。另一方面,其他設(shè)計(jì)者喜歡將其刪除,以更好地控制橋的剛度。在本文中,前一種方法一直沿襲。盡管事實(shí)上,在OC新段可以容易地與任何結(jié)構(gòu)程序建模,隨后在現(xiàn)場(chǎng),以確保它的實(shí)現(xiàn),該序列的建模是相當(dāng)復(fù)雜的,結(jié)構(gòu)是不斷

10、變化和超靜定的。由商業(yè)程序進(jìn)行了施工過(guò)程的建模包括反向疊加的應(yīng)用級(jí)。一些先進(jìn)的商業(yè)程序如麥達(dá)斯或Wiseplus28,包括特殊功能,如非線性分析,或者說(shuō),停留的預(yù)應(yīng)力介紹。這個(gè)最后的特性有兩個(gè)缺點(diǎn)。首先,需要獨(dú)立的模型來(lái)計(jì)算的應(yīng)力在第一放置鏈時(shí)鏈通過(guò)鏈張緊技術(shù)被使用。其次,當(dāng)這些元件由鏈預(yù)應(yīng)力在單個(gè)操作或鏈支柱伸長(zhǎng)不能容易地計(jì)算。此外,大多數(shù)的普通結(jié)構(gòu)方案不包括這樣的細(xì)化的功能,因此,在施工過(guò)程的分析更復(fù)雜。在本文中,以用于研究建立在臨時(shí)支撐斜拉橋建設(shè)的落后方法的算法,向后算法,(BQ,被正式提出。該算法的三個(gè)目標(biāo)是:(1)引入一個(gè)程序設(shè)計(jì)的斜拉橋施工建可以使用任何結(jié)構(gòu)的軟件應(yīng)用臨時(shí)支撐,(2

11、)定義的方法來(lái)計(jì)算預(yù)應(yīng)力應(yīng)力是用線通過(guò)鏈張緊技術(shù)時(shí)要施加到第一鏈,(3)定義的過(guò)程來(lái)計(jì)算中止延伸率,當(dāng)這些元件被預(yù)加應(yīng)力。本文從開(kāi)放源碼軟件的建模通過(guò)根據(jù)硬性連續(xù)梁準(zhǔn)則29,30施加張力的分析。在此之后,由兩個(gè)商業(yè)軟件和BA進(jìn)行了斜拉橋施工過(guò)程的建模的主要假設(shè)進(jìn)行描述。接著,通過(guò)用商業(yè)程序所進(jìn)行的分析而獲得的簡(jiǎn)化的斜拉橋的結(jié)果與那些由BA得到的進(jìn)行比較。它是要指出的是,研究這里提出包含可以用于設(shè)計(jì)的初步分析建臨時(shí)支撐上基于這個(gè)原因,隨時(shí)間變化的現(xiàn)象,如徐變,收縮或保持放松,或幾何非線性,如梁柱效應(yīng)或大位移的影響斜拉橋施工過(guò)程中不考慮。由于在建立臨時(shí)支撐上的橋梁拉索的長(zhǎng)度有限,通常電纜下垂不是需

12、要建模的問(wèn)題。只有當(dāng)非常低的應(yīng)力被用于預(yù)加應(yīng)力線纜在初始階段,恩斯特模量可以被考慮進(jìn)去。如果是這樣的情況下,提出了近似,將讓該算法仍然有效是修改恩斯特模量只有當(dāng)它被預(yù)應(yīng)力逗留。這將是一個(gè)可接受的近似,提供了一個(gè)給定的停留預(yù)應(yīng)力不顯著影響他人的應(yīng)力。如果不是的話,一個(gè)反復(fù)的過(guò)程,將需要該算法應(yīng)該被修改。靜態(tài)方案和臨時(shí)支撐非線性飼養(yǎng)的只有變化是參照。最后,得出該工作的主要結(jié)論。2 .建模oss使用的反應(yīng)鏈(OSS是力和/或偏轉(zhuǎn)的根據(jù)設(shè)計(jì)者的標(biāo)準(zhǔn),其具有當(dāng)一個(gè)給定的負(fù)載設(shè)定,目標(biāo)負(fù)載,TL,則在完成的結(jié)構(gòu)不施加任何臨時(shí)要達(dá)到規(guī)定的目標(biāo)方案支持。鑒于TL,該階段可通過(guò)軸向力在撐桿的向量來(lái)定義NOSS一

13、旦OSSB經(jīng)被定義,最后施工階段抵消自身重量,G1,可以容易地得到。這個(gè)階段被稱為目標(biāo)的完成階段(OCS,被描述成張緊矩陣,TM1張緊策略,應(yīng)當(dāng)?shù)剿鯫CS勺施工過(guò)程結(jié)束保證實(shí)現(xiàn)。在文獻(xiàn)中有五個(gè)主要結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義的斜拉橋的OSS(1)硬性連續(xù)梁29,30,(2)零排量標(biāo)準(zhǔn)29,31,(3)最小彎曲能量準(zhǔn)則32,也有一些(4)優(yōu)化準(zhǔn)則19,21o這最后的標(biāo)準(zhǔn)包括了一些限制,實(shí)現(xiàn)切實(shí)可行的解決方案。另一個(gè)創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)由Janjic等提出。在22開(kāi)發(fā)了一種方法,考慮到施工過(guò)程和時(shí)間相關(guān)的現(xiàn)象引入到oss勺定義的效果。本文中的剛性地連續(xù)支梁標(biāo)準(zhǔn)已被使用。然而,沒(méi)有任何一般性的其他描述標(biāo)準(zhǔn)可以被使用。剛性

14、地連續(xù)支梁標(biāo)準(zhǔn)是基于該斜拉橋面的行為,在一個(gè)長(zhǎng)期的,就像一個(gè)剛性連續(xù)梁在錨索點(diǎn)承擔(dān)虛構(gòu)剛性支撐的假設(shè)。為了在位于OSSN-OSS拳桿限定的軸向力為Cn,下面的過(guò)程之后是:首先,垂直反應(yīng)中,RCN在每個(gè)臨時(shí)在等效梁模型獲得支持,為Cn2,在TL時(shí)獲得,撐的軸向力,NOSSCN獲得考慮的是RTL為Cn;二是它的垂直投影。數(shù)學(xué)上,NOSSC的值可以從方程(1)推算。其中的拉力和向上反應(yīng)被認(rèn)為是積極的。在背撐的軸向力被計(jì)算,以避免對(duì)電纜塔的頂部的水平偏轉(zhuǎn),OSSC1;上0,或者在主塔的底部最小化剪切力或彎曲力矩。沿著水平(u)和垂直(w)的變形,接著沿著軸X和Z的正方向。一旦NOSSCn獲得,在一些先

15、進(jìn)的商業(yè)程序造型OSS如:麥達(dá)斯或Wiseplus,是因?yàn)橹苯犹峁┫冗M(jìn)的功能,允許在階段張力的仿造所規(guī)定力的一種方法。然而,在沒(méi)有這樣精致的程序或已開(kāi)發(fā)本文,該算法在時(shí),開(kāi)放源碼軟件建模應(yīng)通過(guò)在電纜(或溫度遞減)所施加的應(yīng)力進(jìn)行。強(qiáng)加的應(yīng)力,ECM它必須被引入到每一個(gè)階段,因?yàn)镺SS是未知的。上撐桿限定這些參數(shù)TL的效果,必須從由千斤頂引入的預(yù)應(yīng)力分離。因此,對(duì)于第n個(gè)階段,NOSSCi的目標(biāo)軸向力,可以從軸向力計(jì)算圖2.示例???#39;嵋+£戚rL術(shù)語(yǔ)N表示由在結(jié)構(gòu)中的第m逗留引入一整體應(yīng)變中的第n個(gè)停留所產(chǎn)生的軸向力。這個(gè)關(guān)系可以以矩陣形式更緊湊表示。軸向力的載體,NOSSNX

16、1大小,通過(guò)增加由TL產(chǎn)生的軸向力的載體在無(wú)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中,NTL,NX1大小和預(yù)應(yīng)力的效果。這預(yù)應(yīng)力可影響矩陣IM,N的乘積界定規(guī)模,弁實(shí)施不同品系的客人提供載體。IM可見(jiàn),當(dāng)一個(gè)單一的應(yīng)變引入每次入住的軸向力在所有的住宿如何變化的。強(qiáng)加應(yīng)力的向量是唯一的未知方程。(3),因此,可以容易地從一個(gè)直接29或迭代33過(guò)程來(lái)確定。雖然任何這些方法可能已被使用,在此工作的矢量?已使用影響矩陣的逆定義,IM-1,如等式(4)給出。同網(wǎng)1(1-四)一旦6已確定,OS時(shí)以直接通過(guò)建模。之后,最后的施工階段被稱為在OCS夠容易地獲得計(jì)算的源碼。計(jì)算所述OCS勺重要性在于它是起點(diǎn),在施工過(guò)程中應(yīng)該開(kāi)始向后的建模

17、方法。這是值得注意到,在目前的做法e通常是通過(guò)一個(gè)試錯(cuò)的過(guò)程,什么可能會(huì)錯(cuò)誤,非常耗時(shí),而且弁不總是能夠準(zhǔn)確的獲得。在任何情況下,以最好的作者的知識(shí),沒(méi)有這樣詳細(xì)的解釋可以在任何地方找到22,33o3,商業(yè)軟件如今,建立在臨時(shí)支撐斜拉橋施工過(guò)程的建??梢杂赏ǔJ腔诼浜蟮姆椒ㄏ冗M(jìn)的商業(yè)計(jì)劃進(jìn)行。在這種方法中,該結(jié)構(gòu)是依次從OCS(根據(jù)反向施工順序),直到初始階段,其中,橋面支承在集臨時(shí)和永久性支拆解,得以實(shí)現(xiàn)。直觀的接口可用來(lái)定義計(jì)劃施工進(jìn)度確切,包括在橋的結(jié)構(gòu)性能的所有更改。該工具允許用戶啟動(dòng)或關(guān)閉負(fù)載,元素和邊界組在整個(gè)施工過(guò)程的建模的疊加級(jí)原理被使用。臨時(shí)支撐件通常由只能夠抵消壓縮軸向力

18、特殊元件來(lái)建模。因此,如果拉伸應(yīng)力CONA的建模過(guò)程中的任何臨時(shí)獲得支撐梁支過(guò)程中,元件從結(jié)構(gòu)停用由本地迭代過(guò)程的手段,僅影響這種精確施工階段,在那里它的力被引入到該結(jié)構(gòu)的其余部分。這些計(jì)劃還包括一些高級(jí)功能,如強(qiáng)大的求解器模塊,分析最佳的力量,在施工期間階段。另一個(gè)復(fù)雜的特點(diǎn)是,停留預(yù)應(yīng)力被施加力的裝置引入。這種方式建模在停留的拉伸力,雖然正確,弁沒(méi)有提供過(guò)多信息給設(shè)計(jì)者。事實(shí)上,這是必要開(kāi)發(fā)不同的模型,當(dāng)鏈由鏈張緊過(guò)程被用來(lái)定義在股線的應(yīng)力。止匕外,普通的計(jì)算程序絕大多數(shù)不包括這些細(xì)化的功能,因此,對(duì)斜拉橋施工過(guò)程中的造型比較復(fù)雜。在下一節(jié)由能夠解決所有這些問(wèn)題的作者開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,后向算法

19、(BA),進(jìn)行說(shuō)明。4 .向后算法模型建立在臨時(shí)支撐斜拉橋的施工過(guò)程中,后向算法(BA),在正式本節(jié)所介紹的有限元計(jì)算程序。它的應(yīng)用是針對(duì)施工過(guò)程中的初始設(shè)計(jì)的限制。如果預(yù)測(cè)的和現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際行為中觀察到的差異,前進(jìn)的方法34提出了建議。廣管局,作為最先進(jìn)的商業(yè)計(jì)劃,是基于該算法接受其名稱的落后方法。在向后的方法,任何部分結(jié)構(gòu)的構(gòu)型通過(guò)拆開(kāi)從ocsa來(lái)確定。事件的一個(gè)拆卸分析該序列是對(duì)那些為勃起過(guò)程中發(fā)生相反的。因此,每個(gè)第k個(gè)階段,可以通過(guò)減去一個(gè)K-K輔助模型以下施工階段來(lái)計(jì)算。Sr(lgpLSfgge*'1AwiliaryMod"OCS.%ux宙aryModcf每個(gè)對(duì)這K個(gè)

20、輔助模式k的表示由設(shè)置在各拉緊矩陣(TM的各行的插孔引入的拉伸力的作用。BA模型用撐桿所規(guī)定的應(yīng)力代替外部施加的力,如在最先進(jìn)的商業(yè)軟件的情況下的裝置的拉力。這種方式在撐建模拉力有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先,它是不必要開(kāi)發(fā)單獨(dú)的模型來(lái)分析在股線的應(yīng)力時(shí)鑄坯通過(guò)鏈張緊技術(shù)被使用。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,該結(jié)構(gòu)化程序的絕大多數(shù)包括此功能,弁因此,所提出的BA的方法可以很容易地再現(xiàn)幾乎任何軟件。iinLocaliieraiioni+imLocalderationIizlTyWT需0蕓x/ma文工十BA包括兩個(gè)假設(shè)也被認(rèn)為是先進(jìn)的商業(yè)軟件。首先,階段之間的疊加應(yīng)用。其次,臨時(shí)支撐的升起的非線性效應(yīng)是基于一個(gè)本地迭代過(guò)程。代

21、替使用僅能夠抵消壓縮應(yīng)力特殊元件,所述臨時(shí)支撐可以被建模為被如果垂直偏轉(zhuǎn)在其與在第k個(gè)施工階段橋面連接激活垂直固定邊界,是積極的。這可以手動(dòng)或用一個(gè)非常簡(jiǎn)單的編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖。4A,顯示了從第一階段K+1,其中包括軸向力的階段,Nk+1Cn及自重量G1,到階段?。來(lái)自階段K+1的輔助模型k的結(jié)果,可以被定義為階段K,I如等式(5)給出。階段k的最終結(jié)構(gòu)方案由當(dāng)?shù)氐^(guò)程被定義。在初始迭代中,(i=1),該輔助模型K,i具有相同的結(jié)構(gòu)方案(停留和臨時(shí)支撐的相同數(shù)目),為第一階段K+1。正在階段k和k+1之間預(yù)應(yīng)力中止由實(shí)心箭頭表示。安置住宿,由未填充的箭頭表示的其余部分,是被動(dòng)的?;钚粤τ墒┘討?yīng)力

22、,例如CP建模,預(yù)應(yīng)力在每個(gè)階段的停留。該應(yīng)力被計(jì)算在這樣的方式的TM1第k行中所定義的軸向力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每個(gè)輔助模型的分析產(chǎn)生在橋面的臨時(shí)支架T的位置垂直偏轉(zhuǎn)一定的增量;eWK和軸向力的階段。一旦拉伸力的作用已經(jīng)減去來(lái)自階段K+1,本地迭代過(guò)程的第i次迭代結(jié)束,階段K,I被獲得。如果,在這個(gè)階段,在臨時(shí)支撐正偏差輔助模型的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)被改變添加額外的臨時(shí)在本地迭代過(guò)程的下一次迭代的端口,如圖所示。圖4b。如有臨時(shí)支持已經(jīng)承擔(dān),按公式(6)的要求來(lái)評(píng)價(jià)。=叫:1-AwJr''0當(dāng)?shù)氐牡^(guò)程停止時(shí),非正偏差被發(fā)現(xiàn)在任何臨時(shí)支撐階段k的。在BA的輸入數(shù)據(jù)由斜拉橋幾何形狀屬性,該矩陣是不

23、完整的,因?yàn)榇穗A段的軸向力前N-1級(jí)是未知的,必須計(jì)算考慮到橋的整個(gè)施工過(guò)程。在計(jì)算的最后階段,該填充的力矩陣,F(xiàn)M,被提供。本矩陣與相關(guān)(TM),介紹了軸向力的如何安置在每個(gè)施工階段。其他的輸出數(shù)據(jù)由偏轉(zhuǎn),反應(yīng)和努力矩陣的晝夜溫差的不同的結(jié)構(gòu)元件。在所有這些矩陣中,他們是顯著的兩個(gè)那些顯示的提高的演變臨時(shí)支撐。一這些矩陣呈現(xiàn)升高時(shí)每個(gè)臨時(shí)支撐的負(fù)擔(dān)時(shí),壓縮力,而另一個(gè)其垂直偏轉(zhuǎn)。最后,先進(jìn)的商業(yè)軟件相比,一個(gè)額外的輸出提供。這個(gè)階段的應(yīng)力載體,由沿施工過(guò)程中插座介紹。輸入和輸出數(shù)據(jù)的總結(jié)在表1中找到。流程圖如圖所示,總結(jié)了BA遵循的程序。一旦輸入數(shù)據(jù)已經(jīng)被引入該計(jì)劃,OSSM存儲(chǔ)。然后,輔助

24、模型,包括每個(gè)拉伸臺(tái)的所規(guī)定載體裝置的效果,依次減去,以便獲得前述施工階段效果。該載體以TM1第k行中所定義的軸向力這樣的方式的被計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本地迭代過(guò)程用來(lái)模擬臨時(shí)支撐軸承的非線性行為。在這個(gè)反復(fù)的過(guò)程開(kāi)始時(shí),輔助模型K,i具有臨時(shí)支撐相同數(shù)量的并停留在階段K+1。減去輔助K型后,就得到階段K+1。在這個(gè)階段,如果正偏差,在任何臨時(shí)支T被測(cè)量,輔助模型K,I改變?yōu)檩o助模型K,I+1激活承擔(dān)臨時(shí)支撐。除了這一點(diǎn),如果拉伸反應(yīng)時(shí)被發(fā)現(xiàn)在有任何活動(dòng)的臨時(shí)支撐,以下列輔助模型(輔助模型K,I+1)將被停用。如果沒(méi)有正偏差被發(fā)現(xiàn),接下來(lái)的施工階段K-1,被計(jì)算。當(dāng)初始階段(K=0),其中,所述甲板支

25、撐在集臨時(shí)和永久性支,實(shí)現(xiàn)該過(guò)程將停止。此過(guò)程的主要優(yōu)點(diǎn)是,它可以容易地通過(guò)任何結(jié)構(gòu)軟件,其能夠包括任一所施加的溫度增量或應(yīng)力在撐桿再現(xiàn)。5 .該算法的應(yīng)用這一部分介紹由逆算法分析斜拉橋施工過(guò)程。首先描述這個(gè)結(jié)構(gòu)及其建模張緊過(guò)程的主要特征。它是要指出,這個(gè)結(jié)構(gòu)被豎立在擺在每一個(gè)柱上面的一組臨時(shí)支撐上面。然而,沒(méi)有任何一般性,該算法可以被用來(lái)進(jìn)行計(jì)算臨時(shí)支撐的任何其他荷載分布。然后,通過(guò)一些先進(jìn)的商業(yè)計(jì)劃所獲得需要的結(jié)果。接著,把這些結(jié)果與得到的相比。最后BA被施加預(yù)應(yīng)力時(shí)由鏈張緊技術(shù)以及支柱伸長(zhǎng)使用鏈時(shí),得到的應(yīng)力在第一鏈。5.1 該模型的描述為了評(píng)價(jià)顯影算法的效率,對(duì)如圖6所示的斜拉橋進(jìn)行了

26、分析。這種結(jié)構(gòu)是在中國(guó)無(wú)錫市的一個(gè)項(xiàng)目的簡(jiǎn)化模型。這座橋有一個(gè)54米高的混凝土橋塔,180米長(zhǎng)的鋼箱梁梁甲板和18住布置在半豎琴對(duì)稱形式的電纜。橋面G1,與目標(biāo)負(fù)載TL的自重,是135千牛頓/米和分別202.5千牛頓/米。兩個(gè)中心停留在橋面的錨固從橋塔分離15米。在吊架這些元素的錨是從橋面分離28.8米。撐桿的其余部分被均勻地錨沿著橋面每9米和每1.8米沿電纜塔。全橋結(jié)構(gòu)有限元模型(FEM由20個(gè)梁?jiǎn)卧牧汉?2梁?jiǎn)卧闹魉屠?8特殊元素。這些過(guò)去的元素沒(méi)有彎曲剛度。的彈性模量,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量在模型中使用的不同元素和面積的值列于表2中。演£,Qhk喇0刊1麻汨£*小rueim

27、un、mm.該斜拉橋是由臨時(shí)支撐架設(shè)方法來(lái)建立。拉緊過(guò)程具有K=35的階段和它的OSS已經(jīng)由剛性地連續(xù)梁判據(jù)29,30來(lái)定義。它已經(jīng)假定非進(jìn)化施工過(guò)程一直需要達(dá)到這一初始階段。初始階段是由一組的T=18橋面臨時(shí)支撐支持的。然后,在隨后的N-1階段第17撐放置和預(yù)應(yīng)力的插孔的軸向力,以通過(guò)在這些階段的插孔被引入未知。這些應(yīng)力與前N-1階段對(duì)應(yīng)的張緊矩陣,TM,在進(jìn)化過(guò)程中的模型,一旦臨時(shí)支持已提高它被從結(jié)構(gòu)中除去,第N=18階段也被放置。然后,在最后的N+1的階段其余全部軸向力依次修改。值得注意的是,有可被施加到結(jié)構(gòu),以便完成后,以確保實(shí)現(xiàn)一定階段的無(wú)窮張緊狀態(tài)。這種狀態(tài)可特征的定義N個(gè)已知的軸

28、向力(TM。在這個(gè)例子中,這些力被選擇,以確保施工期間的任何彎矩,剪切力,軸向力和結(jié)構(gòu)的偏轉(zhuǎn)也不超過(guò)安全范圍。5.2 商業(yè)軟件如圖(6)所示的該斜拉橋施工過(guò)程的模擬結(jié)果,由兩個(gè)先進(jìn)的商業(yè)軟件麥達(dá)斯V7.01和WiseplusV1.228得到,臨時(shí)支撐已被在這些程序中建模為只能夠抵消壓縮應(yīng)力的特殊元件。撐桿的預(yù)應(yīng)力是仿照通過(guò)作用在固定裝置所施加的軸向力以下的撐條的方向和作用向內(nèi)的,沒(méi)有實(shí)際的電纜元件中存在的結(jié)構(gòu)的手段。這就是說(shuō),結(jié)構(gòu)上的停留效應(yīng)通過(guò)由電纜中的錨地引入的力建模。一旦力被在結(jié)構(gòu)引入和它變形時(shí),通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算工具裝置,電纜元件被引入變形或不變形結(jié)構(gòu)的軸向力。施工過(guò)程的建模首先定義在OS

29、S掌軸向力的矢量。從這一階段,軸向力在OCS掌桿可以容易地推導(dǎo)出來(lái)。然后,將不完全拉緊矩陣,TM1,由設(shè)計(jì)者定義。其次,在施工過(guò)程進(jìn)行建模,這個(gè)模擬的結(jié)果可以通過(guò)被定義施工階段每個(gè)撐桿所述軸向力,總結(jié)了力矩陣FM,發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)商業(yè)軟件的結(jié)果和BA之間的彎矩,撓度沒(méi)有顯著的差異,保持平衡。軸向力在整個(gè)施工過(guò)程中一定階段的變化可以從FM根據(jù)豎直方向來(lái)獲得。對(duì)此變化進(jìn)行了研究,在第一放置階段期間,數(shù)字會(huì)分為其由虛線分開(kāi)的兩個(gè)不同區(qū)域。第一區(qū)域,位于該圖的左手側(cè),開(kāi)始的研究停留的盛放和張緊,在第8施工階段作為停留正在預(yù)應(yīng)力該階段由虛線給出,在該區(qū)域中的以下階段中,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)連續(xù)變化作為新?lián)螚U引入和凸臨時(shí)支

30、撐被從結(jié)構(gòu)中除去。預(yù)應(yīng)力階段的位置對(duì)所有軸向力的變化影響很大。事實(shí)上在第9階段的情況下,其軸向力高度增加時(shí),預(yù)應(yīng)力停留不位于同一側(cè)的主塔和位于同一側(cè)時(shí)下降第二區(qū)域,位于該圖的右側(cè),對(duì)應(yīng)于與第二張緊操作。因?yàn)樗械膽?yīng)力階段已經(jīng)被放置和該組臨時(shí)支撐已被除去在前面的階段,在這些階段的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)保持恒定。作為中止正在預(yù)應(yīng)力在第35施工階段,該值由虛線表示。5.3 后向算法這個(gè)部分是根據(jù)后向算法(BA)分析斜拉橋,用于計(jì)算施工過(guò)程。BA的步驟類似于前一節(jié)所述。盡管如此,預(yù)應(yīng)力支撐已成為模型所規(guī)定應(yīng)力的方法。在一些其它模型有中,認(rèn)為在撐條的股線的應(yīng)力可以容易地計(jì)算,即使當(dāng)鏈通過(guò)鏈張緊技術(shù),沒(méi)有獨(dú)立的模型被需

31、要的優(yōu)點(diǎn)。BA已在加泰羅尼亞理工大學(xué)研制出的Fortran有限元程序?qū)嵤⑼ㄟ^(guò)35中巧妙的描述。本節(jié)中的軸向力在由商業(yè)軟件所獲得的停留與那些由BA得到的進(jìn)行了比較。這種比較是基于兩個(gè)比較的分析.第一個(gè),CP1,基于在所述差異沿著在K階段和N階段絕對(duì)值。由于每個(gè)階段和各施工階段的最大值不同,這些值會(huì)被使用。該參數(shù)的定義由BA得到的結(jié)果之間的比較和那些由商業(yè)軟件獲得呈現(xiàn)在方程(7)計(jì)算出的具有同等效力。n:l-Af.fc:1-K第二個(gè)的CO陋坯的參數(shù),CPZ基于軸向力的差異所有階段放置在特定施工階段K的絕對(duì)值。對(duì)每個(gè)不同施工階段,在式(8)出了該參數(shù)的定義該參數(shù)是BA和商業(yè)軟件之間的二次比較。對(duì)

32、這些結(jié)果的分析表明,兩個(gè)商業(yè)軟件所取得的成果和那些由BA獲得結(jié)果之間的差異可以忽略不計(jì)。5.3.1 鋼絞線由鋼絞線張拉技術(shù)分析BA的一些其他優(yōu)點(diǎn)在于,在撐條的股線上的應(yīng)力可以容易地計(jì)算,而不需要獨(dú)立的模型,即使當(dāng)纜索纏纜索技術(shù)被使用。這種預(yù)應(yīng)力計(jì)算方法是越來(lái)越多的被經(jīng)常使用,因?yàn)樗酥匦驮O(shè)備的影響。根據(jù)所使用的每家公司專利的方法有幾個(gè)變種,但基本上包括在預(yù)應(yīng)力第一單鏈都達(dá)到了定義的壓力。一旦鏈被錨定,所述繩股的其余部分被連續(xù)地施加預(yù)應(yīng)力逐個(gè)直到它們的應(yīng)力匹配所述第一鏈的應(yīng)力。它是突出的第一鏈正在失去拉伸應(yīng)力時(shí)更為股被預(yù)應(yīng)力,由于撐桿的彈性縮短。通過(guò)鏈張緊技術(shù)的鏈本節(jié)中已有介紹,第五股線形成

33、每個(gè)階段被依次引入到該結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力在第N段。將在每一個(gè)階段的結(jié)束,完整的紹預(yù)應(yīng)力。所需要實(shí)現(xiàn)在充分的應(yīng)變留TM的相應(yīng)第k行中所定義的軸向力,也就是說(shuō),依次施加到每個(gè)股線的放置應(yīng)力時(shí),模擬其張緊。在建模中,當(dāng)一個(gè)新的鏈被引入預(yù)應(yīng)力,F(xiàn)accecicicjQG4JGq%J%cu3%5%)M00000000S344不回。00S0000t125100力0。0|現(xiàn)翼盤(pán)白000000sTJfJSJ口口。d。d1S1Z加由2KD|田1???。巾。巾73910dd0a0*丁JjHJ士WJAM白白白白。白。U2Ju0。10J7MimnQJ95J1M3ffD0(7Uif0。小。口J詢MJE9ffJ2&XIM

34、S3X»J7Ji曰???。7JTMF04。?_惻中孤U黑制特制jJMJJiJi。季季事?SfiT0010M7J777&即,&M"坪JM70QQ014J54U。歡7J557必山修鴛聞上看JM9打1行胡3:聞0»09*JQ00J7?7|2S22JlSi213JM92M13WJ&5JJtO2661294fQ9Q915打77!MJA由。羽IdajmiaiJefi/iruhhjMAJJj&izr”jjj#4用姆中&a。0國(guó)近,陽(yáng)J4HJia?JMffn27ADJimIfiOfX1T磊T9J9>J»WJaP0+B-Birj

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40、改。在此階段,當(dāng)所有的股都施加和預(yù)應(yīng)力有同等大小應(yīng)力時(shí),在股一切力量都是平等的,與停留的力(TM)的第k行中定義的值相匹配。如圖9a所示,在整個(gè)鏈張緊階段,當(dāng)所施加的應(yīng)變中的每個(gè)股線的實(shí)現(xiàn)的鏈中的第9階段在第一施工階段第一放置鏈的應(yīng)力。在這種結(jié)構(gòu)階段,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由該組臨時(shí)和永久性支撐。當(dāng)?shù)谝绘湵环胖脮r(shí),獲得一定的應(yīng)力。然后,當(dāng)新的股被連續(xù)引入到該結(jié)構(gòu)中,第一放置鏈的應(yīng)力會(huì)連續(xù)降低。當(dāng)所有的股線已放置和預(yù)應(yīng)力,所述第一條鏈的應(yīng)力降低84.3兆帕相對(duì)于其值時(shí)第一預(yù)應(yīng)力。這意味著20.2%的第一鏈的預(yù)應(yīng)力損失。當(dāng)?shù)?8鏈被引入預(yù)應(yīng)力,如圖9a所示,引入停留的軸向力是使得能夠卸下第一臨時(shí)支撐。因此,橋的

41、變化作為卸載臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)被從模型中刪除。在接下來(lái)的K-N級(jí)時(shí),須重新施加預(yù)應(yīng)力,用鋼絞線纏鋼絞線張拉技術(shù)。為了做到這一點(diǎn),在他們第一次預(yù)應(yīng)力時(shí)股線所施加的應(yīng)變被連續(xù)地改變?yōu)榕c將股線正在重新強(qiáng)調(diào)階段對(duì)應(yīng)的之一。在第9階段在第一再?gòu)?qiáng)調(diào)鋼絞線應(yīng)力,第35施工階段后,因?yàn)樗械呐R時(shí)支撐被卸下并從模型中除去,就一再加強(qiáng)施工階段的應(yīng)力,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)如圖9B所示。這種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)保持整個(gè)張拉階段不變。當(dāng)所有的股線已被重新加強(qiáng),第一鏈的應(yīng)力降低1.70兆帕。沿張緊階段軸向力的增量是12.5千牛,這是由千斤頂介紹該軸向力的5.2%,得到的第一鏈的應(yīng)力的減少百分比比較第35施工階段表明,分別計(jì)算應(yīng)力減少時(shí)支柱被重新加

42、強(qiáng)。這可以得到以下事實(shí):在重新加強(qiáng)階段由千斤頂引入的軸向力較低,以及橋的結(jié)構(gòu)體系是較硬,因?yàn)樗械碾A段置于前述中的階段。5.3.2 保持伸長(zhǎng)率所施加的應(yīng)力建模施工過(guò)程的另一優(yōu)點(diǎn)是,在張緊操作要測(cè)量的撐條的伸長(zhǎng)率,可以很容易地預(yù)測(cè)。停留伸長(zhǎng),用于計(jì)算控制現(xiàn)場(chǎng)撐條預(yù)應(yīng)力的安全準(zhǔn)確性非常重要的。終止伸長(zhǎng)的計(jì)算可以通過(guò)停留在第k階段引入應(yīng)力的計(jì)算得到,是所施加的應(yīng)變的產(chǎn)物,如等式提出來(lái)近似,為預(yù)應(yīng)力停留LCn的無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度。為了方便與其他計(jì)算方法的比較,在第九階段得到的階段伸長(zhǎng)總結(jié)在表4中第1階段,其中支柱被放置和預(yù)應(yīng)力的比較。階段35,其中支柱被重新加強(qiáng)的,表現(xiàn)出該較大的伸長(zhǎng)度和在階段1中獲得較大的軸

43、向力是由千斤頂引入的。z)WU3LL7V-XVCONSTRUCTIONSTAGEF&S.rxialluriftIMoF!tir9th弓NjyIei工tbrCDnslrudionM郵日.kNJ,立曬白1.and35rwhereIhegtayisprwtrpssed.dirdotlrd.IP*胃岬即rENEOCDE7RMC-Fhc.9,我除箕inIhefirstMrandMthe%hstjyjmIstructuril耶emofthe愉祖第11VlMifhornthelocalwniionhuprocns(MPj.i:閨firscnmstrocERiiib)hslcwsinjjci也已w尿h

44、嶼*5h這些階段預(yù)應(yīng)力信息不僅對(duì)控制現(xiàn)場(chǎng)的正確性和安全性很重要,它還幫助設(shè)計(jì)者來(lái)控制錨楔在預(yù)應(yīng)力過(guò)程多次在同一位置咬合。這一事實(shí)揭示了因疲勞危及鏈的完整性問(wèn)題成為可能。6.結(jié)論和未來(lái)的工作當(dāng)環(huán)境因素或基礎(chǔ)的要求不妨礙在施工期間放置臨時(shí)支撐桿件時(shí),臨時(shí)支撐搭設(shè)方法的使用是建立斜拉橋的最經(jīng)濟(jì)的途徑。在臨時(shí)支撐斜拉橋施工過(guò)程的建模過(guò)程中,不像它的另一種施工方法,懸臂架設(shè)方法,沒(méi)有依據(jù)被作者發(fā)現(xiàn)的具體的研究。本文旨在填補(bǔ)這種空缺提供了一個(gè)計(jì)算程序,向后算法(BA)。提議BA的模型建造根據(jù)斜拉橋在現(xiàn)場(chǎng)架設(shè)過(guò)程中事件出現(xiàn)的相反的順序拆卸,即從目標(biāo)的完成階段(OCS。與建模程序的其余部分相比,BA有以下幾個(gè)

45、優(yōu)點(diǎn):(1)不同于先進(jìn)的商業(yè)軟件,BA模型撐桿的所規(guī)定的應(yīng)力代替力裝置中的預(yù)應(yīng)力。因此,沒(méi)有必要單獨(dú)開(kāi)發(fā)模型來(lái)計(jì)算纜索纏纜索技術(shù)被使用時(shí)的應(yīng)力變化。強(qiáng)烈推薦了解這些壓力,這樣才能在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工時(shí)更有效的控制,從而增加施工過(guò)程的安全性。(2)施加預(yù)應(yīng)力階段,當(dāng)支柱被預(yù)加應(yīng)力階段伸長(zhǎng)可容易地計(jì)算。這些信息不僅對(duì)控制現(xiàn)場(chǎng)預(yù)應(yīng)力的正確性和安全性是重要的,它還幫助設(shè)計(jì)來(lái)控制錨楔在施加預(yù)應(yīng)力過(guò)程在同一位置多次絞合。(3)最后,這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是它的簡(jiǎn)單性,其結(jié)果可以通過(guò)任何結(jié)構(gòu)軟件來(lái)容易的實(shí)現(xiàn)。這種更快的計(jì)算方式,該過(guò)程可以有效地用于最初設(shè)計(jì)的斜拉橋施工過(guò)程。本文對(duì)斜拉橋數(shù)值研究分析表明,由兩個(gè)商業(yè)軟件

46、所取得的成果以及由BA獲得的那些成果之間發(fā)現(xiàn)非代表性的差異。不過(guò),BA只能近似的表示時(shí)間相關(guān)的現(xiàn)象的影響,除非一個(gè)全局迭代法或向后前進(jìn)分析被執(zhí)行??紤]到這些現(xiàn)象,將更復(fù)雜但更適宜的方法呈現(xiàn)在34提出。在今后的工作中,該算法將適用于考慮橋梁上部結(jié)構(gòu)的建設(shè)演變過(guò)程。參考文獻(xiàn)1弗萊明JFo斜拉橋結(jié)構(gòu)的非線性靜態(tài)分析。COMPUT結(jié)構(gòu)1979;10:621-35。2林頓研發(fā),NamzyA.歷史和斜拉橋美觀。結(jié)構(gòu)工程1990年:3101-34。3 VirlogeuxM.最近的斜拉橋的演變。工程結(jié)構(gòu)體1999;21:737-55。4 GimsingN.J。電纜支梁橋;概念和設(shè)計(jì)。奇切斯特:約翰Wiley&Sons由版;1997年。5 GimsingN.J?,F(xiàn)代斜拉橋-50年的發(fā)展,從1955年至2005年創(chuàng)新維持結(jié)構(gòu)體;1-3:47-64。6梅恩C.預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁。蘇黎世:施普林格由版社;1986年。7郭理默JM。瓦爾-貝努瓦斜拉橋。在:IABSE研討會(huì)訴訟斜拉橋,過(guò)去,現(xiàn)在和未來(lái),馬爾默(瑞典);1999年。8徐研

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