大跨径不对称斜拉桥非线性静风稳定性分析

大跨径桥梁的风致静力失稳值得关注,大跨径不对称斜拉桥的静风稳定性更需进一步研究。本文综合考虑几何非线性和静风荷载非线性,采用增量法与内外双层迭代法相结合的优化迭代法分析了某一大跨径不对称斜拉桥的静风稳定性,并研究对比了二维弹性模型的计算结果,以此说明进行非线性分析的必要性。     

大跨径斜拉桥在龙卷风作用下的响应分析

研究了龙卷风对大跨径斜拉桥的作用，基于准定常理论提出了龙卷风对桥梁主梁的作用模式，初步探讨了龙卷风对桥梁结构作用的特点，并结合苏通大桥初步设计方案进行了龙卷风作用下的响应分析．研究显示大跨径斜拉桥在龙卷风作用下，表现出强烈的局部性和竖向托起效应。     

地震作用下周期比对伸缩缝碰撞响应影响分析

针对地震作用下大跨径斜拉桥碰撞响应特点,基于主引桥周期比不一致而表现出的动力特性差异,建立大跨斜拉桥三维有限元数值模型,采用非线性时程法分析主桥与引桥碰撞对全桥结构地震反应的影响。研究结果表明:不同周期比的相邻梁体,在地震动作用下产生的碰撞效应不同。引桥单边碰撞对桥梁结构的碰撞反应影响差别很大,与地震波的输入方向相关,但碰撞对相邻周期比大于0.6的斜拉桥与引桥的碰撞效应影响幅度比较小。     

大跨径斜拉桥无应力线形的研究

文章分析了桥梁结构非线性软件Nlabs与大型有限元分析软件Ansys的计算结果,提出得到悬臂拼装斜拉桥无应力线形的方法,利用此方法分别得到某千米跨径斜拉桥主桥的无应力线形,通过讨论两者的一致性,进而说明采用Nlabs对大跨径斜拉桥进行施工控制的可行性和合理性。     

开封黄河公路二桥桥型方案研究

河南省境内黄河宽浅游荡,拟建的七朝古都开封黄河公路二桥正处于这样的位置,在桥型方案设计中突出桥梁创新、桥梁景观,从结构组合入手,达到桥面变化的目的,提出了部分斜拉桥、自锚悬索桥、连续梁桥、梁拱组合结构这几种100至200m中等跨径与大跨度之间的桥梁方案,推荐的七塔部分斜拉桥方案,不但满足了黄河河道的要求,在桥梁的新技术上有所突破,并使得桥梁的经济、使用和景观三者的结合上达到了理想的效果。     

基于OpenGL的参数化斜拉桥三维可视化的研究

以VC++为平台,融合OpenGL图形技术,结合斜拉桥结构的特点,采用参数化方法对斜拉桥进行三维建模,实现了斜拉桥三维可视化.该方法具有建模速度快,参数分类清晰,系统操作方便、快捷的特点,为桥梁设计方案比选提供一种新的方法.     

超长斜拉索的参数振动

研究了斜拉桥中拉索的参数振动,利用三维有限元模型计算了苏通大桥的全桥动力特性和单根拉索的动力特性,得出了可能发生参数振动的拉索;分析参数振动时,取单根索模型(索端受随时间变化的位移激励);计算了在同一激励下不同拉索的响应;对与主梁成一定频率匹配关系的斜拉索进行分析;讨论了各种因素(阻尼、激励幅值、激励频率)对参数振动的影响;指出在一定条件下,拉索可能由于桥面振动的激发而发生参数振动,对桥梁的安全性带来不利影响.在大跨桥梁中,由于拉索和主梁的低频特性,非常有可能发生参数振动.这意味着在大跨斜拉桥设计中出现一个新的研究趋势.     

基于遗传算法的斜拉桥基准模型参数修正方法

健康监测对于斜拉桥结构全寿命的安全使用十分重要,而使用传感器采集斜拉桥数据进行健康监测存在盲区.结合Benchmark模型对桥梁结构进行监测,能够在给定状态下,比较和评价不同的健康监测方法标准,对桥梁的设计、运营以及管养等方面有重要意义.本文基于背景工程,提出用于斜拉桥结构健康监测的基准模型.首先,使用Matlab建立斜拉桥的鱼骨梁简化有限元模型,并建立斜拉桥的板壳单元精细模型,作为简化补充模型和模态矫正模型;其次,采用正交试验设计,对建模过程中的待修正参数进行斜拉桥动力特性参数的显著性分析;最后,基于遗传算法对模型参数进行修正,提出了动态自适应技术和并列选择的方法优化遗传算法结构,干涉遗传选择过程,并赋予初始种群更高的离散性,与调用GA函数的方法对模型进行修正进行比较,验证了改进后的遗传算法具有更高的计算效率,模态参数误差较小.     

大跨径桥梁施工技术探讨

随着交通事业的大力发展的需求，我国大跨径桥梁的设计和施工技术也随之迅速发展。我国大跨径桥梁数量大，拥有世界领先水平，但与美国等发达国家仍有差距。大跨径桥梁主要结构为斜拉桥和悬索桥，其加工涉及基础施工、索塔施工、上部结构施工的关键技术，同时还要对施工过程进行施工控制。     

装饰性斜拉桥索力计算分析

斜拉桥以其优越的跨径优势和美丽的外形,越来越受到人们的青睐。随着城市交通的发展,很多桥梁建设偏向于造型美观,甚至使之成城市的标志性建筑物。城市桥梁对桥梁跨径要求不大,为追求美观,一座座以装饰为目的假斜拉桥拔地而起。装饰性拉索不以承受荷载为目的,但拉索仍需要一定的张拉力才能拉直,索力计算方法及其对梁体受力影响是该文研究的宗旨。     

三塔单索部分斜拉桥模型试验研究

以福州市浦上大桥三塔单索部分斜拉桥主桥为原型,设计制作1∶40缩尺有机玻璃模型,开展三塔单索部分斜拉桥全桥有机玻璃模型试验和有限元结构分析,研究全桥弹性阶段结构受力性能.重点测试模型主梁变形、纵横向应力、桥墩和桥塔截面应力和支承反力,并模拟斜拉索换索状态,测试换索时结构受力性能变化情况.研究结果表明:三塔单索部分斜拉桥具有独特的受力特性,由于斜拉索的弹性支承能够承担部分活载作用,使主梁截面高度减小,结构轻巧优美、整体受力合理;但在换索时主梁应力明显增大,且变形增加约20%.     

非一致地震激励下飘浮体系斜拉桥易损性分析

利用Open Sees软件对一座主跨为420 m的斜拉桥建立有限元模型,分别进行了仅考虑失相干效应、考虑失相干效应和行波效应、考虑失相干效应和场地效应以及综合考虑失相干效应、行波效应和场地效应等4种非一致激励情况下的易损性分析.结合联合概率地震需求模型(TPSDM)和蒙特卡罗抽样获得了基于构件的体系易损性曲线.考虑地震动空间效应的飘浮体系斜拉桥损伤概率明显高于一致激励且失相干效应和场地效应的影响较为显著.失相干效应越明显,斜拉桥体系遭受地震损伤的概率越大.场地效应的影响较为复杂,总体上表现为相邻场地类型差异越大,沿地震波传播方向场地类型由软变硬时,体系损伤概率增加.行波效应对飘浮体系斜拉桥地震损伤的影响较小,易损性分析时忽略行波效应的影响不会造成较大的误差.因此,对飘浮体系斜拉桥进行非一致激励下的地震易损性分析应考虑失相干效应和场地效应的影响,目前广泛采用的一致激励下的易损性分析高估了体系的抗震性能.     

天兴洲三主桁斜拉桥不同主梁纵向约束方式结构特性分析

结合拟建的天兴洲三主桁公铁两用结合梁斜拉桥,建立了大跨度公铁两用斜拉桥空间计算模型,并对其在恒载、活载、温度作用下静力性能进行了研究.重点探讨了不同主梁纵向约束方式对大跨度公铁两用斜拉桥静力性能的影响以及主梁合理纵向约束刚度.计算结果表明:对主梁设置合理纵向约束刚度,能使结构的受力性能得到改善.图2,表17,参5.     

大跨度斜拉索输油管桥模型固有振动的实验研究

建立了大跨度斜拉索输油管桥模型实验的相似条件，并以某大跨度管桥为例，采用两种不同的边界条件，对某大跨度斜拉索输油管桥固有振动进行了模型实验，通过实验，测得到了管桥的前几阶自振频率并与有关计算结果进行了比较，比较结果验证了文中的实验方法的可靠性，提出的实验方法可以用于预报类似柔性结构体系的固有振动频率。     

Aerodynamic problems of cable stayed bridges spanning over one thousand meters

The elongating of cable-stayed bridge brings a series of aerodynamic problems. First of all,geometric nonlinear effect of extreme long cable is much more significant for cable-stayed bridge spanning over one thousand meters. Lateral static wind load will generate additional displacement of long cables,which causes the decrease of supporting rigidity of the whole bridge and the change of dynamic properties. Wind load,being the controlling load in the design of cable-stayed bridge,is a critical problem and needs to be solved. Meanwhile,research on suitable system between pylon and deck indicates fixed-fixed connection system is an effective way for improvement performance of cable-stayed bridges under longitudinal wind load. In order to obtain aerodynamic parameters of cable-stayed bridge spanning over one thousand meters,identification method for flutter derivatives of full bridge aero-elastic model is developed in this paper. Furthermore,vortex induced vibration and Reynolds number effect are detailed discussed.     

缆索承重桥的体系比选

从结构体系受力特点出发,将斜拉桥和悬索桥与其他各种双塔三跨缆索承重桥进行对比分析,并探讨在面对隧道竞争的情况下,不同跨径范围内结构体系的合理选择;比较了各种多塔缆索承重体系桥梁的力学与经济性能.分析表明,对于双塔三跨的缆索承重桥,主跨小于1100 m时,优先选择斜拉桥体系;超过1100 m时,悬索桥将面对其余缆索体系及隧道的竞争,可考虑锚碇和基础处水深及其他因素比较确定.     

漂浮体系斜拉桥黏滞阻尼器参数的简化计算

根据漂浮体系斜拉桥的动力响应特点以及近断层速度脉冲型地震动特性,基于结构动力学基本理论,提出了考虑附加黏滞阻尼器的漂浮体系斜拉桥三质点简化动力模型.利用等效阻尼比概念以及能量消耗等效原理,推导得到了速度脉冲型地震动作用下漂浮体系斜拉桥线性及非线性黏滞阻尼器阻尼系数的简化计算公式.最后,通过一座漂浮体系斜拉桥实例,验证了相关公式的正确性.     

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．     

Torsional inertia moment of beam element with complex section analysis based on FEM

Currently, for the analysis of complex bridge based on beam element, the calculation of cross-section torsional inertia moment is still an unresolved technical problem. Most current calculation of section torsional inertia moment is an approximate analytic method for two-dimensional cross-section, which is not fully consistent with the actual situation, and do not consider the effects of diaphragm in bridge. In order to analyze accurately cable-stayed bridge, suspension bridge and other complex bridge structures based on beam element, the calculation method of section torsional inertia moment based on finite element method (FEM) is invented in this paper. Firstly, setting up local cantilever fine model with solid element or shell element and applying torsion on the end of cantilever. Secondly, calculating the torsion angle of cantilever by FEM method and then the torsional moment through equivalent beam method. Finally, the examples of the section torsional moment calculation of concrete model with solid element with diaphragm and steel girder box model with shell element with diaphragm are used to verify the calculation method, which is applied to the suspension bridge design and construction control special software SBNA developed by Research Institute of Highway Ministry of Transport. Taizhou Bridge under construction is one of the examples.     

大跨径三塔缆索承重桥梁力学参数敏感度分析

建立了主跨为1 400m的三塔悬索桥、三塔斜拉桥和三塔斜拉-悬吊协作体系3种桥型的有限元分析模型.考虑几何非线性效应,利用ANSYS参数化设计语言(APDL)编制了计算程序,分析了主梁的最大挠度、索塔塔顶最大位移及主缆抗滑移系数对主梁刚度、索塔刚度、塔梁约束刚度、矢跨比、中央扣等参数的敏感程度,并进一步确定了主梁刚度和索塔刚度合理取值范围.结果表明:主梁刚度对悬索桥影响较小;主塔刚度是3种桥型的核心参数;塔梁约束可改善3种桥型的力学性能;减小矢跨比或设置中央扣可提高结构刚度,但会降低主缆抗滑性能.