带式运输机过河廊道斜拉桥的设计与动力特性分析

带式物料运输机在工业生产中已有较多应用,在跨越障碍时需要设置专用廊道桥。本文以某采矿项目带式运输机跨河廊道桥为工程背景,设计了主跨270m的大跨径斜拉桥结构,保证了桥下河流通航净空和泄洪要求。该桥的设计可为同类工程大跨廊道桥提供借鉴。同时,采用有限元计算软件对桥梁进行了动力特性分析。结果表明,桥梁具有较大柔性,桥梁振型较为密集,在采用反应谱分析或其他地震反应分析时应考虑更多数量的参与振型。     

独塔斜拉桥水滴形钢结构主塔力学特性

研究了独塔斜拉桥水滴形钢结构主塔在成桥状态下的力学特性。以安徽涡河三桥为工程实例,通过有限元计算分析,得到了水滴形钢结构主塔的位移及应力分布、三角形隔板及凹槽的局部应力以及主塔中应力最大部位的应力分布等力学规律。研究结果表明:在成桥状态下,主塔的变形以竖向变形为主,其整体变形较小,主塔刚度较大,截面设计合理;主塔的正应力、剪应力均以竖向为主,顺桥向和横桥向均较小,主塔主要处于受压状态;主塔第一主应力较小,第三主应力较大,Mises应力的变化规律与第三主应力较为一致;三角形隔板、凹槽以及主塔应力最大部位的应力值,在材料的容许应力范围内并具有适当的安全储备。     

考虑氯离子侵蚀时变劣化效应的近海斜拉桥地震易损性分析

为研究氯离子侵蚀对近海大型桥梁地震易损性的时变影响规律,以某近海斜拉桥为对象,建立非线性数值模型并开展增量动力分析,获得主塔等构件及桥梁系统的时变易损性曲线.结果表明,材料腐蚀会导致构件及结构的损伤概率出现不同程度的增加.桥梁结构第1阶自振周期对应的谱加速度Sa(T1)为0.3g时,主塔严重损伤的概率在0、25、50、75、100a五种服役时间下分别为0、8.9％、12.1％、22.1％和35.1％.不同构件的损伤概率差异显著,服役时间为100 a,Sa(T1)= 0.15g时,主塔、桥墩、桩、支座、拉索严重损伤的概率分别为0、0、21.0％、97.4％、6.4％.对于轻微损伤、中等损伤及严重损伤状态,系统易损性主要取决于支座的损伤概率;完全破坏状态则主要取决于桩的损伤概率.因此应重视沿海桥梁抗震性能的时变劣化,在桥梁设计中考虑环境侵蚀的影响.     

纵向阻尼器对大跨度斜拉桥桥塔的抗震性能影响分析

为确定大跨度斜拉桥在阻尼器抗震约束体系作用下的减震性能,文章以某大跨度斜拉桥为研究对象,采用通用有限元软件SAP2000建立全桥有限元模型,采用非线性时程分析方法,研究主塔在有、无阻尼器的情况下内力变化情况。研究结果表明:该桥动力特性分析表明,第1阶周期为7.821 s,对应的振型为主梁纵漂+主塔纵向弯曲振动,远远大于结构的竖向、横向振动周期2.798、2.049 s,抗震需求明显;设置纵向阻尼器的方式能有效地减小主塔在地震荷载作用下的内力,达到内力重新分布的目的,尤其是对弯矩的减小最为明显,从而改善结构的受力性能。     

基于改进帝国竞争算法的大跨斜拉桥成桥索力优化

为了确定大跨斜拉桥成桥索力,综合考虑成桥状态大跨斜拉桥的受力和变形特点,建立大跨斜拉桥成桥索力优化的数学模型.从计算精度和收敛速度两方面对帝国竞争算法进行改进,提出一种改进的帝国竞争算法.采用改进的帝国竞争算法,结合罚函数技术和有限元法求解索力优化模型,实现了斜拉桥成桥索力的改进帝国竞争算法优化计算.最后,采用提出的索力优化方法对某大跨斜拉桥进行索力优化研究.研究结果表明:提出的索力优化方法具有很好的全局搜索能力,能够有效地解决高维多变量的大跨度斜拉桥成桥索力的优化问题;采用该方法进行斜拉桥索力优化,可考虑各种非线性效应,从而可获得更合理的成桥状态.     

某斜拉桥主墩承台应力分析

某斜拉桥采用双塔双索面半飘浮体系,主墩承台平面为哑铃型,并配以梅花布置状群桩基础.文章建立三维数值模型,对其主墩承台在施工、成桥、正常使用工况以及船舶撞击偶然作用工况进行应力分析,掌握承台在各种不利工况下的应力状态,为承台的设计提供指导和依据.     

Study of the aerostatic and aerodynamic stability of super long-span cable-stayed bridges

With the increase of span length, the bridge tends to be more flexible, and the wind stability be- comes an important problem for the design and construction of super long-span cable-stayed bridges. By taking a super long-span cable-stayed bridge with a main span of 1 400 m as example, the aerostatic and aerodynamic stability of the bridge are investigated by three-dimensional nonlinear aerostatic and aerodynamic stability analy- sis, and the results are compared with those of a suspension bridge with a main span of 1 385 m, and from the aspect of wind stability, the feasibility of using cable-stayed bridge in super long-span bridge with a main span above l 000 m is discussed. In addition, the influences of design parameters including the depth and width of the girder, the tower structure, the tower height-to-span ratio, the side-to-main span ratio, the auxiliary piers in the side span and the anchorage system of stay cables, etc on the aerostatic and aerodynamic stability of su- per long-span cable-stayed bridges are investigated numerically; the key design parameters are pointed out, and also their reasonable values are proposed.     

波形钢腹板箱梁斜塔无背索斜拉桥地震响应分析

研究了波形钢腹板箱梁独斜塔双索面无背索斜拉桥的动力特性。针对新密市溱水路斜拉桥的工程实例,采用有限元程序ANSYS,建立该桥的等效梁索动力计算模型,研究了该斜拉桥的自振动力特性。选用EL-Centro地震波输入,采用时程分析法对斜拉桥进行了地震响应分析,得出了主梁和主塔的内力、位移分布规律及时程响应,为类似桥梁的抗震设计提供了参考。