斜拉桥索力监测技术研究与应用
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摘要
本文通过对斜拉桥索力监测技术研究成果及工程经验进行回顾和总结，研究了目前常用的索力量测方法(即振动频率量测法)的使用范围及带减振器拉索索力量测的缺陷，分析了带橡胶组合减振器拉索的构造特点及力学特性，建立了带橡胶组合减振器拉索的动力学模型，根据能量原理，推导出了考虑减振器影响的索力计算公式，并在青岛丹山斜拉桥进行了应用，取得了预期的效果，为同类桥梁的施工控制与运营管理，特别是为带橡胶组合减振器拉索索力监测提供了理论依据与技术保障。
Through reviewing and summarizing to the existing study achievements and project experiences, this paper studies the common method used to measure cable force (method of measuring vibration frequency), points out its adaptive limits and the shortage in measuring the force in cables with shock absorber. The paper also analyzes the structural characters and mechanics properties of cable with shock absorber and sets up the dynamics model. According to the energy principle, this paper carries out the calculation method considering with the effect of shock absorber, applies it to DanShan cable-stayed bridge in QingDao, and obtains the expected result, which provides theoretic basis and technological preservation to the construction control and operation management of same type bridge especially to force monitoring in the cables with shock absorber.
Through reviewing and summarizing to the existing study achievements and project experiences, this paper studies the common method used to measure cable force (method of measuring vibration frequency), points out its adaptive limits and the shortage in measuring the force in cables with shock absorber. The paper also analyzes the structural characters and mechanics properties of cable with shock absorber and sets up the dynamics model. According to the energy principle, this paper carries out the calculation method considering with the effect of shock absorber, applies it to DanShan cable-stayed bridge in QingDao, and obtains the expected result, which provides theoretic basis and technological preservation to the construction control and operation management of same type bridge especially to force monitoring in the cables with shock absorber.
引文
1．官万轶、韩大建．大跨度斜拉桥施工控制方法研究进展．华南理工大学学报(自然科学版)，1999．No．11
2．徐岳．大跨径PC连续刚构桥设计参数优化与施工控制技术研究．长安大学博士学位论文，2001年
3．徐岳等．悬索桥施工控制方法的研究．西安公路交通大学学报，1997．No．4
4．徐岳等．悬索桥加劲梁架设阶段灰色控制系统的研究．西安公路交通大学学报，1998．1
5．李国平．桥梁成型状态的施工期优化．同济大学学报，1999．No．2
6．钟万勰、刘元芳、纪峥．斜拉桥施工中的张拉控制和索力调整．土木工程学报，1992．No．3
7. Wada, k. et al. Construction of The Yokohama Bay Bridge Superstructure. IABSE Proc, IABSE, Vol. p-92/85,1988
8．马骠．南浦大桥安装施工控制．1994年斜拉索国际学术讨论会论文集．上海
9．林亚凡编译．东神户大桥上部结构施工及架设精度控制．国外桥梁，1994．No．1
10．石雪飞．斜拉索结构参数估计及施工控制系统．同济大学博士学位论文，1999年
11．尼尔斯丁、吉姆辛．缆索承重桥梁构思与设计．姚玲森、林长川译．北京：人民交通出版社，1992年
12. Sakai F.,Isoe A. and Umeda A. (1991). A new methodology for control of construction accuracy in cable-stayed bridges. Proc.,3th EASEC, Shanghai, Chian, 1991
13. Seki F. and Tanaka S. (1988). Construction control system for cable-stayed bridges. IABSE Proc.,IABSE, Vol. P-92/85,147-152
14. Park J. I. et al. Control system and postprocessing in erection of composite cable-stayed bridges. Proc. Deauville Conf. Cable-stayed Bridges and Suspension Bridges. Vol. 2,371-378,1994
15．林元培．斜拉桥．北京：人民交通出版社，1995．6
16．林元培．卡尔曼滤波法在斜拉桥施工中的应用．土木工程学报，1993．No．3
17．黄大建等．吉林临江门大桥施工工艺及施工控制．第十二届全国学术会议论文集，同济大学出版社，1996年
18．陈德伟、范立础．独塔斜拉桥(广东三水桥)的施工控制．第十二届全国学术会议论文集，同济大学出版社，1996年
19．姚玲森．桥梁工程．北京：人民交通出版社，1995年
20．马文田．混凝土斜拉桥的施工控制与索力调整．华南理工大学博士学位论文，1997．7
21．范立础．桥梁工程．北京：人民交通出版社，1996年
22．肖汝城．确定大跨径桥梁结构合理设计状态的理论与方法研究．同济大学博士学位论文，1996．10
23．宁平华、张靖、陈加树．广州市珠江大桥主桥斜拉桥合理斜拉索力设计．中国土木工程学会桥梁年会论文集，1996年
24．杜国华、姜林．斜拉桥的合理索力及其施工张拉力．桥梁建设，1989．No．3
25．范立础、杜国华等．斜拉桥索力优化及非线性理想倒退分析．重庆交通学院学报，1992．No．3
26．陆揪、徐有亮．斜拉桥最优索力的探讨．中国公路学报，1989年
27．张宝胜．三塔斜拉桥静力性能研究．长安大学硕士学位论文，2001年
28．徐君兰．大跨度桥梁施工控制．北京：人民交通出版社，2000．8
29 张春芳、周履编译．混凝土斜拉桥中最佳的索力调整．国外桥梁，1997．No．1
30．秦顺全、林国雄．斜拉桥安装计算—倒拆法与无应力状态控制法评述．中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第丸届年会论文集，1992年
31．陈德伟、项海帆等．混凝土斜拉桥的施工控制．土木工程学报，1993．No．2
32．秦顺全．武汉长江二桥斜拉桥安装计算及监控管理．桥梁建设，1995．No．3
33．方逾望．斜拉桥的斜缆．国外桥梁，1988．No．2
34．王文涛．斜拉桥的换索工程．北京：人民交通出版社，1999年
35．铁道部大桥工程局桥梁科学研究所编．斜拉桥．北京：科学技术文献出版社，1992
36．杜国华、毛昌时．桥梁结构分析．上海：同济大学出版社，1993年
37．李强兴．斜拉索静力解．桥梁建设，1996．No．3
38．铁摩辛柯 S P．工程中的振动问题．北京：中国铁道出版社，1978
39．翁晓红、管鄂等．斜拉桥缆索动力特性研究．武汉水利电力大学学报，1998．No．1
40．振动和沖击手册．国防工业出版社，1988
41．翁智远．结构振动理论．同济大学出版社，1988
42．克拉夫 R W等．结构动力学．王光远等译．北京：科学出版社，1981
43．龙驭球、包世华．结构力学(下册)．北京：高等教育出版社，1996
44. Martin Wieland, Prakash Shrestha. Vibration and Vibration control of stay cables in cable-stayed bridge.
45．俞载道．结构动力学．同济大学出版社，1987
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47．户原春彦．防振．社团法人，日本铁道车辆工业法，昭和50年，
48．宋一凡、贺拴海等．固端刚性拉索索力分析能量法．西安公路交通大学学报，2001．No．1
49. HIROSHI Zui, TOHRU Shinke, YOSHIO Namita. Practical formulas for estimation of cable tension by vibration method. Journal of Structure Engineering, 1996, 122 (6)
50. M. S. Troitsky. Cable-Stayed Bridges Theory and Design. Grosby Lockwood Staples, London, 1977
51．顾群．斜拉索的振动和振动控制．同济大学硕士学位论文，1993．6
52．项海帆．高等桥梁结构理论．北京：人民交通出版社，2001年
53．华孝良、徐光辉．桥梁结构非线性分析．北京：人民交通出版社，1997．6
54．严国敏．现代斜拉桥．成都：西南交通大学出版社，1995
55．张宜华．精通MATLAB 5．北京：清华大学出版社，1999
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49. HIROSHI Zui, TOHRU Shinke, YOSHIO Namita. Practical formulas for estimation of cable tension by vibration method. Journal of Structure Engineering, 1996, 122 (6)
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53．华孝良、徐光辉．桥梁结构非线性分析．北京：人民交通出版社，1997．6
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55．张宜华．精通MATLAB 5．北京：清华大学出版社，1999
56．应怀樵．波形和频率分析与随机数据处理．北京：中国铁道出版社，1983