CFRP索斜拉桥地震波行波效应分析

碳纤维增强聚合物(CFRP)具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳等优良性能,在大跨度桥梁中将会广泛应用.对跨度大或延迟时间长的结构需考虑行波效应的影响,且其对CFRP索斜拉桥和普通斜拉桥影响程度也不相同.因此,为研究CFRP索斜拉桥在地震波行波效应下的动力性能,以某一大跨度斜拉桥为背景,建立模型,按照等强度原则将钢索换为CFRP索,计算并获得CFRP索斜拉桥在地震波一致激励和多点激励作用下的位移、应力及分别对应的时程曲线.计算结果表明,行波效应对CFRP索斜拉桥地震响应有显著的影响,使得该桥的时程曲线发生了较显著的变化,塔根效应增加显著,结构部分位移增长非常显著,对轴力影响比对剪力的影响更为明显,因此在大跨度CFRP索斜拉桥的设计分析中必须考虑行波效应的影响.     

CFRP索斜拉桥动态特性的有限元分析及动态试验

介绍了国内首座CFRP索斜拉桥的工程概况;建立了该桥的三维空间梁壳杆系有限元动态分析模型,进行了结构动态特性有限元分析;进行了环境激励下国内首座CFRP索斜拉桥结构动态特性的测试,结合试验结果对国内首座CFRP索斜拉桥的动态特性进行了分析。同时,将实桥动态试验结果与有限元动态特性分析结果进行了对比分析。结果表明,有限元动态特性分析的低阶频率和振型与试验测得的频率与振型结果基本吻合。笔者等试验及相关研究分析结论可为CFRP索桥梁的动态建模、动态特性分析、抗震抗风设计及CFRP新型缆索材料在桥梁工程中的进一步推广应用提供一定的参考依据。     

大跨度公铁斜拉桥的几何非线性效应

考虑几何非线性效应,计算大跨度公铁斜拉桥承载能力和正常使用极限状态下的结构变形和内力. 采用分步迭代调索方法计算成桥索力,建立迭代修正Ernst公式,在索力计算和结构内力计算中考虑垂度效应, 研究拉索垂度效应、梁柱效应和大位移效应对斜拉桥极限状态时内力的影响. 研究结果表明,几何非线性对大跨度公铁斜拉桥的内力影响比较显著,线性计算结果与非线性计算结果相比偏不安全,在公铁斜拉桥结构设计中,必须计入几何非线性的影响. 各种非线性因素中斜拉索的垂度效应最为显著,其影响效应随外荷载的增大而变大.     

不同跨度斜拉桥变形的几何非线性效应分析

围绕不同跨径斜拉桥考虑施工全过程的几何非线性分析问题展开研究工作,针对线性、部分非线性(只考虑垂度效应的影响)和完全非线性三种计算工况,利用已有的计算数据分析了不同跨径斜拉桥悬臂施工过程的几何非线性行为,最后得到大跨度斜拉桥非线性影响的大小及其规律性.     

计入结构几何非线性影响时斜拉桥可靠度分析

应用响应面法,考虑斜拉桥的几何非线性效应以及材料、几何尺寸、外部荷载等的随机性,分析了斜拉桥正常使用极限状态下的可靠度,研究表明响应面法是求解斜拉可靠度的有效方法,不计入几何非线性,结构计算结果偏于不安全,因而,在斜拉桥的可靠度分析中有必要计入结构几何非线性的影响。     

国内首座CFRP索斜拉桥荷载试验及有限元建模

介绍了国内首座CFRP索斜拉桥荷载试验,建立了该桥基于梁壳杆单元的有限元分析模型,进行结构有限元模拟,并与实测结果进行了对比分析.分析结果表明,基于所建模型的结构静力学分析结果与试验结果基本吻合,该模型可用于CFRP索斜拉桥结构的静力学分析.同时,荷载试验结果表明,国内首座CFRP索斜拉桥结构在役刚度和承载能力符合设计要求,整体工作性能良好.文中试验及其相关分析结果可为CFRP新型缆索材料在桥梁工程中的进一步推广应用提供参考依据.     

大跨度结合梁斜拉桥非线性动力特性研究

以大跨度半漂浮体系组合梁斜拉桥为例,首先运用有限元理论,并考虑结构几何刚度与非线性的影响,建立了三维空间动力分析模型,然后采用分块兰索斯法对桥梁进行动力特性研究。结果表明:几何刚度与非线性对结构动力特性影响明显,结构基本周期长,自振频率低,模态振型密集,空间性与耦合性显著。对大跨度组合梁斜拉桥进行动力特性研究时应考虑结构的几何刚度与非线性以及空间性,同时为研究抗震与抗风性能奠定了基础。     

几何非线性对大跨度斜拉桥内力的影响分析

文章围绕大跨度斜拉桥考虑施工全过程及成桥后的几何非线性分析问题展开研究工作,针对线性和非线性两种计算工况,分析了两座大跨度斜拉桥结构内力的几何非线性行为,最后得到几何非线性对大跨度斜拉桥结构内力影响的大小及其规律性。     

单索面斜拉桥考虑几何非线性地震反应分析

以一主跨为２００ｍ钢筋混凝土单索面斜拉桥为例，分析了在地震荷载作用下的几何非线性性能．结果表明：在桥面内，单索面大跨度斜拉桥的几何非线性对地震响应有影响，在桥塔上部尤其明显，而在面外几乎没有影响．     

斜拉桥动力特性分析

以某大跨度斜拉桥为工程背景,利用大型通用有限元程序建立了该桥的三维空间有限元模型,计算分析了桥梁结构的自振频率和振型,文章结论可为该桥的设计、施工以及使用阶段的健康检测和维护提供技术参数和依据。     

徐州市跨铁路站场斜拉桥的地震反应分析

文章以徐州市和平路跨铁路站场斜拉桥为工程背景,利用通用有限元程序ANSYS8.1按照桥梁结构仿真分析的思想,建立三维主桥结构空间模型,对其进行自振频率的求解,分析此类桥型自身的整体动力特性。然后选取合适地震波,对该桥进行几何非线性地震反应分析,分析结构在地震作用下的时程位移反应及时程内力结果,总结出此类桥型在地震作用下的受力性能。     

碳纤维复合材料索斜拉桥的设计与测试

为了解碳纤维复合材料(CFRP)索斜拉桥的结构性能、施工技术以及长期性能,进行了中国首座CFRP索斜拉桥的设计和应用研究。阐述了该桥主要部件的设计要点,采用有限元法分析了其整体受力性能;结合该桥的建造,研究了中等长度CFRP拉索的制备工艺和安装工艺;根据施工过程仿真分析结果,提出拉索的张拉方案,并在拉索张拉期间,对主梁、主塔及拉索进行了全面的测试。测试结果表明,测试值与理论值吻合良好,CFRP拉索中各根筋材受力均匀性很好。该桥在建造期间的测试、分析以及经过2年多的使用充分表明,CFRP拉索在中国斜拉桥上的初次应用是成功的。     

斜拉桥非线性静风稳定性分析

文章综合考虑静风荷载与大跨度斜拉桥几何非线性影响,采用有限元方法,建立了大跨度斜拉桥非线性静风稳定性分析的有限元方程;采用增量法与内外两重迭代相结合的方法,利用ANSYS中参数化语言(APDL)编写了计算程序,对拱塔斜拉桥进行了非线性静风稳定性全过程分析;通过数值算例探讨了梁的位移随风速变化的情况以及初始风攻角对大跨度...     

独塔斜拉桥非线性稳定分析的简捷算法

本文采用解析与离散结合的方法，用高队多项式逼近斜拉桥主析挠曲函数，拉索用杆单元描述，其刚度采用拉、压不一致的非线性模型，建立了能量泛函，利用变分原理将问题成非线性方程组的求解，采用牛顿－－拉菲逊方法有效地解出方程组，所得结果与实验结论较接近，表明本文方法可靠、精度高、计算量少。     

斜拉桥动力特性分析

以某斜拉桥为工程背景,基于ANSYS建立了三维有限元分析模型,分析了斜拉桥自身的动力特性,主要包括自由振动频率、振型特性。结果表明:大跨度斜拉桥自振周期长,频谱密集,自振特性表现出明显的三维性和振型相互耦合的特点。     

斜拉桥动力特性分析

有限元模型对桥梁质量和刚度分布模拟是否准确,直接影响桥梁的动力分析结果.本文对斜拉桥的索、桥塔、主梁等结构的已有建模方法进行了探讨和评述.针对斜拉桥特点,采用三维梁单元、板壳单元、杆单元等建立大桥的有限元空间分析模型,进行结构动力特性分析.将计算结果与实桥脉动测试结果进行比较,结果显示与实测结果相当吻合,进一步验证了模型的有效性,同时也为大桥进一步进行链康监测的研究提供了依据.     

特大跨度斜拉桥施工几何控制原理的数值验证

以苏通长江大桥为研究对象，通过数值仿真分析验证了几何控制原理的正确性。通过对施工过程中临时荷载和环境温度对于结构线形影响的系统分析和研究结果表明，在考虑施工全过程几何非线性影响的条件下，临时荷载及环境温度等因素仅影响施工过程中的结构状态，基本不影响成桥的结构线形和内力状态，几何控制原理适用于超大斜拉桥施工控制，采用几何控制原理能够获得良好的施工控制结果。     

斜拉桥静力非线性分析及其索力调整

编制了适合斜拉桥计算的平面杆系线性与非线性分析的程序，探讨了单塔密索斜拉桥缆索的非线性与大位移（小应变）几何非线性，并应用稳定张拉力法与加一对力法研究了斜拉桥恒载索力调整以及索施工阶段张拉力的计算．同时对上述各项均作了线性与非线性分析的比较，从中得出有价值的结论．     

大跨度斜拉桥动力特性分析

应用全桥组合有限元分析的技术思想,以实际建成的大跨度斜拉桥为工程背蒂,建立计算的基准桥有限元模型。应用通用有限元程序对整桥建立空间有限元模型,计算其动力特性,并结合其他同类型桥梁的理论计算,分析了该类型桥梁的动力特性,为该桥的抗震、抗风设计提供参考。     

空间桁架几何非线性分析

编制了分析任意布置的桁架及几何非线性效应在静力作用下的位移和内力计算程序,进行了程序考核.验证了本文程序的可靠性.对于高耸、轻型结构,考虑几何非线性效应非常必要.