大跨度斜拉桥恒载非线性分析

文章提出了一种简便的计算影响矩阵的方法,可以方便地进行斜拉桥成桥恒载索力优化。并对大跨度斜拉桥斜拉索垂度效应、梁柱效应和大位移效应3种几何非线性进行分析,对以往的分析方法提出了一些建议,在此基础上,编制了斜拉桥恒载内力分析程序,通过算例验证了建议的可行性和程序的可靠性。     

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.     

大跨度斜拉桥非线性静力分析

根据能量变分原理导出了索 -塔 -梁耦合作用下斜拉桥面内稳定的计算公式 ,并采用Newton -Raphson方法对所建立的非线性方程组进行求解 .以青洲闽江大桥为例将本文程序与ANSYS程序的计算结果进行了对比 .研究发现这种方法具有良好的收敛性 ,简单快捷 ,适于在小型计算机上应用     

单索面矮塔斜拉桥几何非线性静力分析

文章以徐明高速公路怀洪新河2号大桥为工程背景,针对矮塔斜拉桥的高次超静定复杂结构,详细介绍了斜拉桥的几何非线性问题,并讨论了斜拉桥非线性分析的迭代法,利用有限元分析软件 M idas/Civil建立有限元模型进行非线性静力分析。计算结果表明,矮塔斜拉桥结构在恒载作用下表现出明显的非线性,结构分析与设计中考虑几何非线性的影响十分必要。     

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．     

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。     

斜拉桥非线性随机静力分析

对于大跨径斜拉桥来说,几何非线性效应比较显著,材料、几何尺寸、外部荷载等的随机性,对斜拉桥的结构响应影响较大.应用响应面法对大跨径斜拉桥进行了非线性随机静力分析.研究表明响应面法是斜拉桥非线性性随机静力分析的有效方法,在斜拉桥的静力分析中,有必要考虑材料、几何尺寸、外部荷载等的随机性.     

多塔钢-混组合梁斜拉桥成桥阶段垂度效应分析

以武汉二七长江大桥为工程背景,运用大型有限元结构分析软件ANSYS11.0,对该桥主梁、主塔和斜拉索分别采用不同的单元进行有限元模拟,建立了三塔结合梁斜拉桥空间非线性单主梁模型,考虑斜拉索的垂度效应,进行该桥成桥阶段主梁和边塔内力的非线性垂度效应影响的定量分析。结果表明：三塔结合梁斜拉桥索的垂度效应不容忽视,垂度效应对三塔斜拉桥主梁和边塔的位移影响最大,对于主梁和边塔的应力影响次之,其对应力非线性影响不超过5%。     

大跨度斜拉桥地震动线性与非线性响应分析

论述了大跨度斜拉桥非线性因素的来源及非线性行为描述方法 ,提出了大跨度斜拉桥的非线性计算中有待进一步研究的问题 ,考虑梁 -柱相互作用的非线性有限元格式 ,建立了以修正拉格朗日法为基础的非线性有限元方程并编制了程序 ,并针对岳阳洞庭湖大桥地震动作用下的线性与非线性响应进行了计算 ,验证了该方法和程序的正确性和有效性 ,及很好的工程适应性 .     

大跨度部分斜拉桥最大单悬臂阶段几何非线性影响分析

针对部分斜拉桥的几何非线性因素对桥梁结构的影响进行分析研究.首先介绍了斜拉桥几何非线性分析的基本理论,并以长山大桥为例,用MIDAS软件建立有限元计算模型,考虑斜拉索垂度效应、P-delta效应、大变形效应等因素对该桥进行受力分析.结果表明,几何非线性对结构变形产生较大影响,在施工时应加以重视.     

静风荷载下的大跨度斜拉桥稳定性分析

由于风荷载对斜拉桥的作用比较敏感,尤其是对于柔性大跨度斜拉桥。文章基于伯努利方程推导整个断面的3方向静风荷载原理,并采用内外增量双重迭代以及发散机理的数学描述给出静风稳定性计算过程;结合斜拉桥本身特性,分析了某跨江大跨度斜拉桥的横桥向风荷载和竖桥向风荷载的影响;使用大型有限元软件MIDAS/Civil建立桥梁模型,并进行成桥状态静风荷载下的特性分析,据此来评估该桥的静力抗风性能,为相关桥梁的抗风性能分析与设计提供依据。     

风荷载作用下斜拉桥概率有限元分析

随着桥梁跨径的增大,风对桥梁结构的作用也越来越重要,而桥梁结构的抗风性能评价涉及到许多不确定性因素:设计风速、结构几何物理参数以及风与结构的相互作用的不确定性等。从结构几何特性以及三分力系数两个方面来讨论不确定性参数对结构静力抗风性能的影响,利用MonteCarlo数值模拟与有限元相结合的方法进行参数不确定性分析,并得到影响关键截面响应的敏感性参数;利用抖振反应谱理论计算了长江上某拟建公路大桥在成桥状态的抖振响应,同时考虑静风、脉动风作用,利用一次二阶矩(First OrderSecond Moment,FORM)方法计算主梁跨中截面可靠度指标。     

大跨度斜拉桥在多点随机地震激励作用下的响应分析

以南京第二长江大桥南汊桥为例,采用随机振动分析方法研究了地震动的空间变化特性,包括行波效应、部分相干效应以及局部场地效应对大跨度斜拉桥地震响应的影响.研究结果表明:与一致地震激励相比,地震动的空间变化特性可以使斜拉桥的地震响应改变30%;同时考虑行波效应、部分相干效应时的地震响应接近于仅考虑行波效应时的地震响应;行波效应对斜拉桥地震响应的影响明显大于部分相干效应的影响;在加速度均方根相同的随机地震作用下,斜拉桥在软场地条件下的地震响应明显大于在硬场地条件下的响应,中等场地条件下的地震响应介于两者之间.     

考虑全桥耦合的大跨斜拉桥抖振内力分析

同时考虑作用在斜拉桥主梁、索塔以及斜拉索上的气弹自激力、抖振力和各构件相互之间以及各阶模态之间的耦合效应，基于随机振动的高效算法——虚拟激励法，给出了直接应用随机振动方法计算大跨斜拉桥抖振内力响应的分析过程，以某大跨斜拉桥为例进行了多工况抖振内力分析，结果表明：作用在索塔以及斜拉索上的气弹自激力和抖振力使结构与侧向运动有关的内力普遍增大；高阶模态的参与可能使结构各方向的内力显著增大，因此必须确保足够数量的参振模态。     

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.     

基于ANSYS的大跨度斜拉桥非线性成桥索力优化研究

将有限元计算与优化设计分析相结合,在索力变化对结构响应和目标函数敏感性分析的基础上,综合考虑结构内力、线形控制条件,提出一种全过程计入结构几何非线性影响的大跨斜拉桥合理成桥索力优化方法,采用一阶分析法对成桥索力进行迭代优化.基于ANSYS的优化分析模块,对一大跨斜拉桥成桥索力进行了计算,验证了方法的正确性和有效性.     

大跨径自锚式斜拉-悬索协作体系桥非线性随机静力分析

自锚式斜拉-悬索协作体系桥综合了斜拉桥和自锚式悬索桥的特点,完全取消了庞大的锚碇,为深海软基建设大跨径桥梁提供了一种理想方案.对自锚式斜拉-悬索协作体系桥进行了确定性非线性分析并应用响应面法进行了非线性随机静力分析,算例研究结果表明,各种随机变量的变异对自锚式斜拉-悬索协作体系桥响应影响规律不同,同其他随机变量相比,主缆弹性模量和截面面积的变异对桥梁跨中挠度影响最为显著,其次是钢主梁参数,而吊杆参数的变异对其影响可以忽略不计.     

超大跨度斜拉桥的安装构形与无应力构形

节段施工桥梁的安装构形与无应力构形是现场施工和工厂预制的重要信息，而工程中对此存在一些误解。论述了安装构形与预制构形的联系与区别。根据力与变形的协调原理，提出求安装构形的大循环迭代法和求无应力构形的单元CR（随转坐标系）位移法。对苏州一南远大桥的计算结果表明：结构整体无应力构形与设计构形相差较大，但由于密索体系斜拉桥的恒载弯矩较小，短线法预制只需考虑单元长度修正，无需考虑梁端角度修正；切线拼装的误差随悬臂拼装急剧放大，完全按无应力控制法进行斜拉桥施工控制需慎重。