斜拉-悬索协作体系桥合理成桥状态的确定

施工监控课后习题整理第一章绪论----要点与作业一、四种大跨度桥梁主要施工方法与施工控制技术关键（一）混凝土梁桥施工方法：先简支后连续、顶推法、悬臂现浇法、悬臂拼装法悬臂法施工控制关键：主梁线形、合龙精度、主梁正应力、腹板主拉应力（二）拱式桥拱桥的施工技术1.支架法2.缆索吊装法3.悬臂法4.转体法拱桥施工控制关键：主拱圈线形、合龙精度、主梁线形、吊杆力（中、下承式拱桥）、系杆力（系杆拱桥）（三）斜拉桥主梁悬臂现浇施工钢箱梁吊装施工斜拉桥桥施工控制关键：主梁线形、斜拉索索力、合龙精度、主塔偏位（四）悬索桥悬索桥施工：猫道架设、主缆架设、吊杆安装、主梁架设、主梁架设方法【1.跨缆吊机法（大江大河）2.缆索吊机法（山区，江河）3.桥面吊机法（山区，江河）4.轨索运梁法（山区）5.顶推法（自锚式）】悬索桥施工控制关键：主缆线形、吊索索力、加劲梁安装、主索鞍偏位二、桥梁施工控制概念桥梁施工控制技术，就是把现代控制理论应用在桥梁施工过程中，确保在施工过程中，桥梁结构的内力、变形一直处于允许的安全范围内，确保最终的实际桥梁变形和内力符合设计理想的变形和内力的要求。

通过施工控制来解决：成桥设计目标；施工安全。

三、桥梁施工控制的任务与工作内容1) 施工状态的计算。

?即计算各施工状态的结构内力、应力、变位等理论值。

2) 状态变量的量测。

即量测各施工状态的结构内力、应力、变位等实际值。

3) 控制分析与调整。

对结构刚度、自重、?混凝土收缩与徐变等设计参数进行识别和预测，以理想成桥状态作为控制目标，通过对安装索力和立模标高等参数的调整，使最终实际成桥受力和线形状态满足设计要求，并且确保施工过程中受力安全。

第二章桥梁施工正装计算一、试述桥梁施工过程模拟计算的基本方法；一般用有限元法：平面杆系、空间杆系、精确空间模型（板壳、体元等）有限元法中混凝土收缩和徐变的计算方法：初应变法、等效弹性模量法等。

二、试述桥梁施工过程模拟计算中混凝土收缩和徐变的计算方法；徐变影响计算方法：初应变法；等效弹性模量法等。

斜拉-悬索体系转换中缆索共存状态结构力学研究【斜拉-悬索体系转换中缆索共存状态结构力学研究】在桥梁设计中，斜拉桥和悬索桥是两种常见的桥梁结构形式，它们在桥梁跨越大河、峡谷等特殊地理环境中具有独特优势。

而在一些特定情况下，斜拉桥和悬索桥的结构可以进行转换，形成一种称为“斜拉-悬索体系”的新型桥梁结构。

在这样的桥梁结构中，斜拉索和悬索共存，相互配合，形成了复杂而有趣的结构力学特性。

1. 斜拉桥和悬索桥的特点斜拉桥和悬索桥是两种常见的桥梁结构形式，它们各自具有独特的特点和优势。

斜拉桥采用了一种斜拉索的结构形式，通过斜拉索的拉力进行桥梁的支撑和荷载传递，同时具有较好的抗风性能。

而悬索桥则采用了悬索的结构形式，在主塔顶部悬挂钢缆，将桥面吊起，具有较大的跨度和较优的荷载传递性能。

2. 斜拉-悬索体系的转换在一些特定情况下，斜拉桥和悬索桥的结构可以进行转换，形成一种称为“斜拉-悬索体系”的新型桥梁结构。

这种结构形式中，斜拉索和悬索共存，相互配合，形成了复杂而有趣的结构力学特性。

通过合理的设计和施工，斜拉-悬索体系可以充分发挥斜拉桥和悬索桥的优势，同时克服它们各自的劣势，实现更好的整体性能。

3. 缆索共存状态结构力学研究在斜拉-悬索体系中，斜拉索和悬索共存，形成了复杂的结构力学关系。

为了充分理解和把握这种结构的特性，需要进行深入的研究和分析。

在研究中，有必要对缆索的共存状态进行详细的结构力学分析，探讨不同工况下的受力情况和变形特性。

还需要对整个斜拉-悬索体系进行系统的模拟和计算，验证其设计的合理性和可行性。

4. 个人观点和理解作为一种结构新颖、性能优越的桥梁结构形式，斜拉-悬索体系在实际工程中具有很大的应用前景。

我个人认为，对于这种桥梁结构形式的研究和探索，不仅可以为桥梁工程领域带来新的技术突破，还可以为其他领域的结构设计和工程实践提供有益的启示和借鉴。

斜拉-悬索体系的转换以及其中缆索共存状态的结构力学研究，具有重要的理论和实际意义。

斜拉桥的设计过程与一般梁式桥的设计过程有所不同。

对于梁式桥梁结构，如果结构尺寸、材料、二期恒载都确定之后，结构的恒载内力也随之基本确定，无法进行较大的调整。

对于斜拉桥，由于其荷载是由主梁、桥塔和斜拉索分担的，合理地确定各构件分担的比例是十分重要的。

因此斜拉桥的设计首先是确定其合理的成桥状态，即合理的线形和内力状态，其中起主要调整作用的就是斜拉索的张拉力。

确定斜拉索张拉力的方法主要有刚性支承连续梁法、零位移法、倒拆和正装法、无应力状态控制法、内力平衡法和影响矩阵法等，各种方法的原理和适用对象请参考刘士林等编著的公路桥梁设计丛书—《斜拉桥》。

MIDAS/Civil 程序针对斜拉桥的张拉力确定、施工阶段分析、非线性分析等提供了多种解决方案，下面就一些功能的目的、适用对象和注意事项做一些说明。

1 .未闭合力功能通常，在进行斜拉桥分析时，第一步是进行成桥状态分析，即建立成桥模型，考虑结构自重、二期恒载、斜拉索的初拉力（单位力），进行静力线性分析后，利用未知荷载系数’的功能，根据影响矩阵求出满足所设定的约束条件（线形和内力状态）的初拉力系数。

此时斜拉索需采用桁架单元来模拟，这是因为斜拉桥在成桥状态时拉索的非线性效应可以看作不是很大，而且影响矩阵法的适用前提是荷载效应的线性叠加（荷载组合）成立。

第二步是利用算得的成桥状态的初拉力（不再是单位力），建立成桥模型并定义倒拆施工阶段，以求出在各施工阶段需要张拉的索力。

此时斜拉索采用只受拉索单元来模拟，在施工阶段分析控制对话框中选择体内力”第三步是根据倒拆分析得到的各施工阶段拉索的内力，将其按初拉力输入建立正装施工阶段的模型并进行分析。

此时斜拉索仍需采用只受拉索单元来模拟，但在施工阶段分析控制对话框中选择体外力”但是设计人员会发现上述过程中，倒拆分析和正装分析的最终阶段（成桥状态）的结果是不闭合的。

这是因为合拢段在倒拆分析和正装分析时的结构体系差异，导致正装分析时得到的最终阶段（成桥阶段）的内力与单独做成桥阶段分析（平衡状态分析）的结果有差异。

Ｙ　Ａ　Ｎ　Ｊ　Ｉ　Ｕ　Ｙ　Ｕ　Ｔ　Ａ　Ｎ　Ｓ　Ｕ　Ｏ《工程与建设》　２０１７年第３１卷第１期２７　收稿日期：２０１７－０３－０３；修改日期：２０１７－０３－２６作者简介：周隆文（１９９１－），男，湖北咸宁人，武汉理工大学硕士生．斜拉－悬索协作体系桥主缆找形的假定初态法周隆文，　冯彩霞，　曾诗琪，　李文超（武汉理工大学交通学院，湖北武汉　４３００６３）摘　要：对于斜拉－悬索协作体系桥这种新式桥梁，其主缆线形分析关系着成桥状态的确定。

阐述了使用分步算法进行协作体系桥的计算分析思路。

针对协作体系桥提出主缆找形的假定初态迭代法，具体描述了假定初态法的执行过程。

阐述了协作体系桥主缆几何非线性特征，并对几何非线性方程解法做了简要介绍。

关键词：协作体系桥；分步计算；几何非线性；假定初态法；有限位移法中图分类号：Ｕ４４８．２５；Ｕ４４８．２７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３－５７８１（２０１７）０１－００２７－０３ 斜拉－悬索协作体系桥作为一种特殊的桥型，其与传统的斜拉桥和悬索桥有不同之处，同时它们也有共同之处。

斜拉桥和悬索桥均为协作体系桥梁的一部分，各部分受力特性相似，然而协作体系各部分之间又有相互影响。

斜拉－悬索协作体系桥与传统的桥型相比，在计算上面相对复杂，桥梁设计人员往往将协作体系桥的合理成桥状态作为设计目标，通过协调各方面的设计参数来达到方案设计的预期状态。

作为协作体系，合理的成桥状态一般是指以下一些目标：一是结构内力的大小，二是全桥的线形［１］。

结构受力状态包括加劲梁、主塔、主缆、斜拉索、吊杆及墩台等构件。

而这些结构的内力又主要受恒载的分布情况、缆索索力大小等的控制。

对于全桥的线形，主要包括主梁的成桥标高、主缆的成桥线形、主塔的塔顶纵向位移等。

１　模型的分步算法对于协作体系成桥状态的计算，可以不考虑施工过程。

一般可以采用分步计算［２］，即先分别计算斜拉部分和悬索部分的受力情况，然后结合二者，计算、调整全桥的受力以达到合理的成桥状态［２］。

东北大学继续教育学院桥梁工程X试卷（作业考核线上2）B 卷（共 4 页）1. 桥梁可变作用：答：指在结构使用期间，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比不可忽略的作用。

2. 预拱度：答：通过施工时预设的反向挠度来抵消永久作用挠度，使竣工后的桥梁达到理想的线型。

3. 合理拱轴线：答：当拱圈所选择的拱轴线与压力线相吻合时，这样的拱轴线称为合理拱轴线。

4. 斜拉桥合理成桥状态：答：指斜拉桥在施工完成后，在所有恒载作用下，各构件受力满足某种理想状态，如梁、塔弯曲应变能最小。

5. 圬工结构：答：圬工结构是指以砖、石材作为建筑材料，通过将其与砂浆或小石子混凝土砌筑而成的砌体所建成的结构为“砖石结构”；用砂浆砌筑混凝土预制块、整体浇注的混凝土或片石混凝土等构成的结构，称为“混凝土结构”通常我们把以上两种结构统称为“圬工结构。

二、选择题(20分)1. 桥梁基本组成部分不包括( B )。

A. 上部结构；B. 路堤；C. 支座；D. 附属设施2. 对于简支梁桥，其净跨径、标准跨径、计算跨径之间的关系是( B )。

A. 净跨径<标准跨径<计算跨径；B. 净跨径<计算跨径<标准跨径；C. 计算跨径<标准跨径<净跨径；D. 标准跨径<净跨径<计算跨径3. 车道荷载用于桥梁结构的( C )计算，车辆荷载用于桥梁结构的( )计算。

A. 上部结构，下部结构；B. 局部加载，整体；C. 整体，局部加载、涵洞、桥台和挡土墙土压力等；D. 上部结构，整体4 对于跨河桥而言，流水压力属于( C )。

A. 永久作用；B. 基本可变作用；C. 其它可变作用；D. 偶然作用5. 在装配式预应力混凝土简支T形梁跨中部分采用下马蹄形截面的目的是( A )。

A. 便于布置预应力筋；B. 增强梁的稳定性；C. 承受梁跨中较大的正弯矩；D. 增强构件美观6. 装配式混凝土板桥的块件之间设置横向连接，其目的是( C )。

弯曲能量法无需编程计算，只需保持成桥结构计算简图不变，令主梁、桥塔及斜拉索的截面面积A趋于无穷大（如取原面积的104），对应的结构容重取原容重的10－4，计算恒载内力，得到的索力即为满足目标函数的优化索力。

但此时的结构内力并非弯曲能量法下的成桥内力，需恢复结构原始截面面积和容重，并采用倒拆法求得施工索力，按施工过程得到成桥内力。

斜拉索或者系杆拱吊杆，用link10模拟。

索施加初应变ε0=ζ0/Eζ0――目标索应力。

由于施加索力后结构会产生变形δ，在施加初应变ε0后，索上实际的初应变ε&lt;ε0 ,索的实际应力ζ&lt;ζ0
论坛里讲了2钟方法
第一种用生死单元做，先杀死索单元，施加等效力，然后再del等效力，活单元，这样是能够模拟。

第二种可以初应变乘以一个放大系数进行迭代，即第i次索的应力为ζ，则第i+1次索的初应变设置为（ζ-ζ0）*ε0进行迭代调整索力，我是每次提取上次计算结果的索应力ζ，再用（ζ0/ζ）*ε0计算下一次，但是总计算不对。

我在论坛里搜索，但还是没找到具体怎么做？有谁能够详细解释下做的过程？最好能给个命令流的思路吧。

是不是要用到antype,,rest。

综合法初定斜拉桥合理成桥状态唐密;左德中【摘要】以某顶推施工独塔斜拉桥钢箱梁为背景,在斜拉桥各种设计理论的基础上,提出了一种更适合于钢箱梁斜拉桥的索力优化方法.采用最小弯曲能量法初定成桥状态,力平衡法确定主梁的弯矩可行域,作为进一步约束优化的约束条件,从而得到斜拉桥各部件受力合理的成桥状态.【期刊名称】《交通科技》【年(卷),期】2010(000)002【总页数】4页(P30-33)【关键词】斜拉桥;钢箱梁;索力优化;目标函数;优化模型【作者】唐密;左德中【作者单位】孝感市公路管理处,孝感,432000;湖北通顺高速公路有限公司,黄冈,438000【正文语种】中文斜拉桥是一种高次超静定结构，由于其索力是可调整的，理论上认为索力值的求解方案有无数种[1]，然而，一旦斜拉桥结构体系被确定，总能确定一组索力，使得结构在确定性荷载作用下某种反映力学性能的目标达到最优[2]，因此可以通过优化设计找到一组最优索力，使得斜拉桥达到最合理的受力状态，即合理成桥状态。

某独塔双索面扁平钢箱梁斜拉桥的跨径组合为60 m+60 m+160 m+386 m，主梁最大纵坡为1.65%，位于 R=33 133.05 m、切线长 T=386 m、外矢距E=2.248 m的圆弧竖曲线上；钢箱梁中心线高度(外轮廓)全部为3.526 m。

桥塔采用倒Y形，由上塔柱、中塔柱、下塔柱及塔座几部分组成，塔柱采用空心箱形断面，为单箱单室。

全桥共48对，96根斜拉索，斜拉索采用直径7 mm镀锌高强钢丝，其立面图如图1所示。

图1 某独塔斜拉桥立面图1 综合法确定合理成桥状态1.1 合理成桥状态的确定原则在确定理想成桥状态过程中，必须综合考虑梁、塔、索(及辅助墩)，控制目标的选择必须考虑以下几个方面[3-5]：(1)主塔。

塔作为压弯构件要求塔内弯矩不能太大。

(2)主梁。

主梁弯矩在恒、活载作用下弯曲应力小且分布均匀。

(3)斜拉索。

斜拉索的索力从自身出发要满足两方面要求：斜拉索垂度要求的最小索力；材料强度要求的允许最大索力。

Trust is good, but monitoring is more important.简单易用轻享办公（页眉可删）悬索桥和斜拉桥教案悬索桥和斜拉桥教案范文：活动目标：1、观察家乡桥的外形特征，了解桥的种类（按外观区分）和用途。

2、激发幼儿热爱家乡建筑物的情感，感受现代科技的发展。

3、培养幼儿对区域活动的喜爱。

活动准备：阅读区：家乡桥的图片。

绘画区：积木、绘画纸、蜡笔。

动手区：橡皮泥。

数学区：各种桥分类，计数。

活动过程：一、桥的用处。

1、教师：小朋友看，图上的叔叔在干嘛？（溜绳索）为什么他要溜绳索？（因为河的两边没有供人行走的路）那怎样才能让两岸的人们顺利地行走又不危险呢？（可以架桥）你都知道什么桥？2、你知道我们的家乡——江西，有哪些著名的桥梁吗？老师这里有一些桥的图片，现在我们一起来看看吧！选出一个你最喜欢的大桥。

教师：谁来向大家介绍一下你最喜欢的大桥是哪一个，并说明原因。

教师小结：这些桥的外观看起来特别的漂亮、美观。

二、引导幼儿从桥梁的外观来分类：斜拉桥、悬索桥、梁桥、拱桥。

1、引导幼儿发现图片四种桥不同的外形结构特点。

教师：这四种桥有什么不同不一样的地方呢？教师：带着幼儿边观察边作相应的引导主要从外形特征分出各类桥。

2、引导幼儿逐一看图了解四种桥的名称和主要的形状特征。

教师：这是现在的八一桥，他是用许多拉索直接拉在桥塔上的，这样就可以拉住桥面，像这样的桥我们叫它“斜拉桥”教师：小朋友们你们见过家乡还有哪些斜拉桥吗？教师：你知道这些又是什么桥吗？（指向其他的桥）桥身呈半圆形的是拱桥，用许多钢索拉紧固定悬塔的是悬索桥。

三、介绍材料、交待各区幼儿活动要求。

1、出示橡皮泥。

教师：小朋友，现在你们都认识了我们家乡的桥，现在请小朋友你们来制作家乡的桥吧!我们除了用橡皮泥来制作我们还可以怎样做呢？（用画画的形式）出示积木。

教师：你们看这是什么？（积木）我们可以用积木来搭桥吗？（可以）四、幼儿选择区角。

斜拉桥与悬索桥计算理论简析斜拉桥与悬索桥是桥梁结构中跨越能力最大的两种桥型，随着桥梁建造向大跨径方向发展，它们越来越成为人们研究的热点。

通过大跨径桥梁理论的学习，我对斜拉桥与悬索桥的计算理论有了较为系统的了解。

在本文中，我想从一个设计者的角度，在概念层次上，对斜拉桥与悬索桥的计算理论做个总结，以加深自己对这些计算理论的理解。

一、斜拉桥的计算理论斜拉桥诞生于十七世纪，在最近的五十年间，斜拉桥有了飞速的发展，成为200米到800米跨径范围内最具竞争力的桥梁结构形式之一。

有理由相信，在大江河口的软土地基上或不适合建造悬索桥的地区，有可能修建超过1200米的斜拉桥。

斜拉桥是塔、梁、索三种基本结构组成的缆索承重结构体系，一般表现为柔性的受力特性。

（一）、斜拉桥的静力设计过程1、方案设计阶段此阶段也称为概念设计。

本阶段的主要任务是凭借设计者的经验，参考别的斜拉桥的设计，结合自己的分析计算，来完成结构的总体布置，初拟构件尺寸。

根据此设计文件，设计者或甲方（有些地方领导说了算）进行方案比选。

2、初步设计阶段本阶段在前一阶段工作的基础上进一步细化。

主要任务是：通过反复计算比较以确定恒活载集度、恒载分析、调索初定恒载索力、修正斜拉索截面积、活载及附加荷载计算、荷载组合及梁体配索、索力优化以及强度刚度验算等。

3、施工图设计阶段此阶段要对斜拉桥的每一部位以及每一施工阶段进行计算，确保结构安全。

主要计算内容有：构件无应力尺寸计算、对施工阶段循环倒退分析、计算斜拉索初张力、预拱度计算、强度刚度稳定性验算以及前进分析验算等。

（二）、斜拉桥的计算模式1、平面杆系加横分系数此模式用在概念设计阶段研究结构的设计参数，以求获得理想的结构布置。

还可用于技术设计阶段，仅仅计算恒载作用下的内力。

2、空间杆系计算模式此模式用在空间荷载（风载、地震荷载以及局部温差等）作用下的静力响应分析。

此模式按照主梁可分为三种：“鱼骨”模式、双梁式模式与三梁式模型。

自锚式斜拉-悬索协作体系桥基础微分方程近似推导
张哲;王会利;石磊;秦泗凤
【期刊名称】《工程力学》
【年(卷),期】2008(25)5
【摘要】按连续体的方法描述自锚式斜拉-悬索协作体系桥在竖向荷载作用下的结构静力行为。

基于分区广义变分原理,考虑了主梁和主塔的压弯耦合效应,建立了三跨自锚式斜拉-悬索协作体系桥的大位移不完全广义势能泛函,通过变分导出了自锚式斜拉-悬索协作体系桥的基础微分方程。

以一座自锚式斜拉-悬索协作体系桥为例,求出其解析解,并与数值解相互比较,二者比较接近。

所得基础微分方程可以用于自锚式斜拉-悬索协作体系桥的初步分析,并为阐述此类桥型的结构静力行为提供理论依据。

【总页数】6页(P131-136)
【关键词】桥梁工程;自锚式斜拉-悬索协作体系;分区广义变分原理;泛函;压弯耦合【作者】张哲;王会利;石磊;秦泗凤
【作者单位】大连理工大学桥梁工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】U448.29
【相关文献】
1.三塔斜拉-自锚式悬索协作体系模型桥温度效应分析 [J], 蔡军哲;司龙
2.基于几何非线性的自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥索力计算 [J], 张哲;朱巍志;
潘盛山;余报楚
3.自锚式斜拉-悬索协作体系桥合理成桥状态确定的分步算法 [J], 朱巍志;张哲;潘盛山;许福友
4.地锚式斜拉-悬索协作体系桥竖弯振动基频计算公式 [J], 王绪旺
5.自锚式斜拉-悬索协作体系桥的动力特性研究 [J], 张文静; 顾民杰; 王青桥
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悬索-斜拉协作体系桥梁总体设计
米孝生;陈伟;胡智敏;陈海斌;郭泰广
【期刊名称】《广东土木与建筑》
【年(卷),期】2024(31)5
【摘要】韶关某跨江桥受航道和用地条件边界约束,桥梁跨径组合采用
(23+340+23)m,全宽8.2 m,主跨恒载总重量达1500t;本桥边中跨比例远超出常规大跨桥型跨径比例范围,如何选择合理的桥型方案直接影响桥梁的安全性和经济性。

为探索特殊条件下的桥梁设计方案,构造出一种新型地锚式悬索-斜拉协作体系结构;340m中跨采用单主缆悬索体系,23m边跨采用斜拉背索体系,主缆和背索通过
塔顶钢锚箱平衡边中跨拉力;通过设置小角度微型抗风缆,有效解决了通航净空受限
条件下抗风缆布置难题。

通过方案比较和结构分析表明,在特定的条件下,采用背索
斜拉-主跨悬索协作体系合理可行,为今后大跨桥梁建设,提供了可靠的参考和借鉴。

【总页数】5页(P44-48)
【作者】米孝生;陈伟;胡智敏;陈海斌;郭泰广
【作者单位】广东省建筑设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U442.5
【相关文献】
1.截面形式对大跨斜拉悬索协作体系桥梁抗风性能的影响
2.自锚式斜拉-悬索协作体系桥梁设计研究
3.一座大跨径斜拉-悬索协作体系桥梁的结构特色与关键技术
4.自锚式斜拉-悬索协作体系桥梁设计
5.斜拉-悬索协作体系桥梁发展历程及桥型分类
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