悬索桥静风扭转发散的影响因素研究

基于索-梁体系广义模型揭示了主缆系统刚度退化是导致大跨度悬索桥静风扭转发散的主要原因.研究了主缆和桥塔的变形对悬索桥刚度退化的影响.理论分析表明,主缆的竖向运动对系统的扭转刚度影响至关重要,当任何一条主缆向上的竖向位移足够大时,主缆将处于松弛状态,进而导致系统的扭转刚度急剧下降.因此,主缆竖向运动引起的刚度退化是大跨度悬索桥发生静风扭转发散的关键原因.本文的研究还表明主缆的侧向位移和两座桥塔塔顶之间沿桥轴方向的相对变位对主缆的刚度退化起延缓作用,从而提高临界竖向位移.此外,紊流对扭转发散的影响不容忽视,紊流明显降低了桥梁结构的静风扭转稳定性.本文的理论成果可以尝试性地解释西堠门大桥非线性有限元分析的数值结果.     

大跨径悬索桥静风扭转发散的级数解法

首先提出一种析的求解大跨径悬索桥静风扭转发散问题的方法－－三角级数法,这种方法综合考虑了静风荷载和和升力矩共同作用的非线性影响,然后导了了所有计算公式,给出了流程图,该方法具有输入数据少,计算速度快,易于编程的特点,最后,以江阴长江大桥为例进行了数值计算比较。     

悬索桥空缆线形分析

文章系统地阐述了悬索桥空缆状态线形分析的数值分析法和非线性有限元分析法。通过对不同跨径悬索桥的分析,得出将数值分析法和非线性有限元法相结合的方法,既能快速求出悬索桥的空缆线形,又能在精度上满足工程要求。     

悬索桥主塔索鞍计算分析研究

主索鞍鞍座是悬索桥的重要承载构件,其计算分析具有一定的复杂性和难度。文章针对某大跨径悬索桥的主索鞍,对鞍座的计算方法、有限元建模及其分析过程中的关键问题进行了研究,以期对相关工程具有一定的借鉴意义。     

悬索桥主塔纵向稳定的实用计算

根据悬索桥主塔从裸塔、主缆施工、主梁吊装到成桥不同阶段的受力特点，将悬索桥主缆对主塔的约束作用简化为不同等效约束刚度的弹簧，利用静力法推导了带有弹簧约束的主塔模型稳定临界力计算公式，并给出中、边跨主缆约束刚度的计算公式及主缆对塔约束刚度的计算方法。针对不同阶段的主缆约束刚度，该计算公式能在裸塔及主缆约束刚度无穷大时与悬臂压杆、一端铰支一端固定压杆的稳定计算公式相吻合，表明该计算公式较准确地反映了悬索桥施工、成桥各阶段主缆对主塔的约束作用和计算公式的正确性。算例表明该方法简便易行。     

大跨度CFRP缆索悬索桥的静力性能

基于分段悬链线法和通用有限元程序,提出了一套悬索桥静力性能分析的方法和步骤,并利用该方法对主跨为2 000~5 000 m的悬索桥静力性能进行了对比研究,验证了CFRP缆索悬索桥的静力优势和可行性。针对此类桥型刚度较小的缺点,对跨径为2 000 m的CFRP缆索悬索桥的刚度性能进行了参数分析,考虑的设计参数包括：桥跨布置方式、矢跨比、边中跨比、主梁抗弯惯矩、桥塔抗弯惯矩和中央扣。最后提出了改善结构刚度设计的建议。     

柔性悬索桥动力特性与地震响应分析

文章采用非线性的有限元理论对柔性悬索桥进行抗震分析,采用反应谱法与动态时程分析法对该桥在地震荷载作用下的响应进行了分析,时程反应分析与反应谱分析的结果存在较大差异,分析认为对于大跨度的柔性结构,反应谱法已不能适用.结合该人行悬索桥设计,将大跨悬索桥的设计理论与柔性悬索桥的实际情况相结合,根据计算结果采取相应的工程措施,注重结构的安全性、适用性、经济性和美观性,充分发挥柔性悬索桥的交通通行功能,对悬索桥的设计具有指导意义.     

橡胶材料剪切与扭转变形的有限元分析

以大型有限元软件ANSYS作为平台,对橡胶圆柱的剪切与扭转大变形进行模拟.选择不同的单元类型,不同的材料模型以及不同的体积模量分别对两种不同形状因子的橡胶圆柱进行了分析,并与Rivilin的经典理论解进行了比较.结果表明,通过适当的选择,有限元计算的结果可以与理论值吻合很好.     

自锚式悬索桥地震反应有限元分析

以某独塔自锚式悬索桥为工程背景,采用空间有限元程序ANSYS,对其进行了地震反应仿真计算.针对桥塔和桥墩为异形结构(贝壳状弧形壳体),采用8节点实体单元模拟主塔和桥墩.通过迭代计算确定结构初始平衡状态并计入初应力对结构刚度的影响,建立了全桥精细有限元模型.分别对嵌固模型、考虑桩-土相互作用和考虑承台土压力这3种模型进行了不同地震波组合下的动力时程反应分析.计算结果表明:塔根截面的应力水平最高,是结构抗震的关键部位;墩和塔出现了局部应力集中的现象,应力集中的区域在截面突变处和截面的角点处;考虑承台土压力的影响,可以有效减小桩基础的应力;精细有限元模型可以较好地反映结构在地震作用下的易损部位.     

自锚式悬索桥工程实例分析

平顶山市东出口许南路立交桥为一座主桥跨径为(35 72 35)m的自锚式悬索桥,上部结构采用钢筋混凝土箱梁,梁体为单箱双室。主缆锚固于主梁端,主缆外包镀锌钢管索套,管内压注M30水泥净浆。桥梁结构为塔梁固结体系,设计新颖,施工难度大。本文结合工程实例从该类型结构的受力、结构特点以及施工中的一些重点、难点技术问题等方面进行分析。为今后同类型结构的桥梁施工提供一些具有可借鉴价值的经验。     

有限元分析双体船扭转强度

针对双体船扭转强度问题 ,提出了有限元分析的力学计算模型和计算方法 .按现行规范要求对一艘沿海航区的高速双体客船进行了实算和强度校核 .计算结果表明 ,计算方法是可行的 ,计算模型是合理和高效的     

快速形成悬索桥结构有限元模型的方法

基于悬索桥结构组成的某些规律性 ,提出了一种快速形成其有限元计算模型的方法 ,避免了因输入大量数据引起的繁琐易错 .汕头海湾大桥的应用实例 ,证明了该方法的可行性     

拉索半精细化有限元模型及其敏感性分析

拉索是由钢丝通过一定方式绕捻组合而成,其力学性能是其组成钢丝性能以及相互间组合受力的综合体现.基于不同拉索的绞捻特性,提出拉索半精细化有限元模型,使用倾斜且旋转排列的短梁来模拟绕捻钢丝,并通过节点耦合的方式模拟钢丝之间的相互作用关系.结果表明:该方法能够得到拉索的整体组合性能以及组成钢丝的内力分布,并且计算简单高效.在轴向力作用下,内部钢丝受力较大,越往外圈受力越小.基于有限元的概率计算和敏感性分析能够反映出钢丝材料不定性对于拉索整体机械性能的影响.     

基于有限元的桥梁计算分析与加固方案设计

结合当下常用的加固方法,以大连胜利桥的加固工程为实例,根据该桥的技术状况评定和桥梁的模型计算结果,提出针对该桥梁的加固方案,总结该方案的使用范围,为此类桥梁加固提供借鉴.     

汽车后悬架的非线性有限元分析

介绍了非线性有限元分析的基本概念和求解思想，利用ANSYS有限元分析软件的接触非线性求解功能，对SC1020汽车后悬架钢板弹簧的强度和刚度进行了考虑接触状况的静强度分析，得到各片钢板弹簧在总装配后的预应力分布、预变形、在不同载荷作用下的应力分布和变形情况，并在此基础上计算了钢板弹簧的力学性能和动态特性，并且和试验结果符合得很好。分析结果表明：利用CAE分析技术有助提高汽车悬架设计水平、缩短设计周期，减少开发成本。     

空气悬挂半挂液罐车车架的有限元分析

采用傅里叶逆变换方法编制MATLAB程序获得路面的随机激励,建立了空气悬挂半挂液罐车的有限元模型;运用ADINA软件对储液罐产生的流固耦合效应进行仿真后,结合软件ANSYS,对空气悬挂半挂液罐车车架进行有限元力动力学分析,通过半挂液罐车车架上有限元分析的应力分布云图,得到了车架结构的力学特性。     

悬索桥施工猫道的动力特性分析

描道是悬索桥主缆施工过程中作为施工人员工作平台和通道的一种临时性结构，其动力特性是进行气前稳定性分析的基础据此，介绍了猫道振动特性的分析方法，给出了基频的理论计算公式和实用近似计算公式,然后以虎门大桥猫道为例，分析了猫道的动力特性，并将理论计算结果和有限元分析结果进行了比较，在此基础上进一步分析了猫道的设计参数以及风荷载对猫道动力特性的影响     

多连通任意截面杆件扭转问题的有限元法

根据杆件扭转问题的应力函数理论,构造了以横截面为求解区域的二维有限元法,并采用虚单元法和同值节点法解决了多连通域的计算问题。该方法适用于任何截面的杆件,为计算复杂截面杆件的扭转刚度和应力提供了有效手段。     

悬索桥缆索系统的数值分析法

针对已有计算方法的不足之处,提出了一种各种状态下悬索桥主缆线形的精确数值算法和索股、吊索长度的计算方法.该方法能全面考虑温度、各种鞍座及主塔的约束作用对主缆线形的影响,并能很好地处理主缆与鞍座的接触问题,可以方便地模拟塔顶鞍座临时固接和顶推这一悬索桥特有的施工工况,索股长度计算时能精确考虑悬索桥锚跨索股的空间走向,具有计算精度高、速度快的优点.利用该方法编制的软件已用在江阴大桥和润扬大桥的设计和施工中.