独塔斜拉桥模型地震模拟振动台台阵试验

为了研究独塔斜拉桥在强震作用下的地震响应特性,设计制作缩尺比例为1∶30的半漂浮体系独塔斜拉桥结构模型,进行不同地震动作用下多点激励的地震模拟振动台试验.研究结果表明:支座破坏是半漂浮体系独塔斜拉桥缩尺模型在强震作用下的一种主要破坏模式;与只考虑单向水平地震波的情况相比,考虑双向水平地震波同时作用对半漂浮体系独塔斜拉桥的加速度响应影响显著,而对动位移响应的影响较小;在双向水平地震波作用下,主梁跨中会发生不可忽略的竖向加速度响应,卓越周期较长的地震波对半漂浮体系独塔结合梁斜拉桥缩尺模型更具破坏性,强震下斜拉索要承受远大于初始索力的瞬时索力.     

独塔斜拉桥动力分析

为探讨索面单元法在结构动力分析中应用的可行性,以我国在高烈度区修建的第一座独塔斜拉桥-兰州银滩黄河大桥为工程背景,用索面单元和“脊梁”模型两种不同的有限元模型对进行了动力特性分析;用索面单元对结构体系和震中距的不同对独塔斜拉桥地震反应的影响进行了分析。并探讨了高烈度区独塔斜拉桥地震反应的一些特点。     

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。     

独塔斜拉桥的空间稳定分析

采用有限元软件ANSYS建立了独塔斜拉桥的空间模型,计算了最大双悬臂、最大单悬臂、成桥恒载以及两种荷载组合工况下的线性、几何非线性和双重非线性稳定安全系数,并根据计算结果,评价了建宁大桥的整体稳定性。分析结果为同类型桥梁的空间稳定分析提供参考。     

地震频谱特性对独塔斜拉桥纵向地震响应影响

以一座实际的独塔斜拉桥为背景,分别以速度脉冲波和实际地震波作为地震动输入,研究了不同频谱特性地震输入下独塔斜拉桥地震响应特点.结果表明,近断层地震动的长周期速度脉冲对独塔斜拉桥的地震响应影响显著,特别是当地震动峰值速度(VP)与地面运动峰值加速度(aP)比值较大时,速度脉冲波的周期与主梁第一阶竖弯振动周期接近,塔柱、梁体、拉索和支座等受力明显增加,并可能出现支座脱空和拉索松弛等现象.进一步研究了支座脱空和拉索松弛现象,结果表明,支座脱空和拉索松弛对主梁位移、拉索索力和支座竖向反力等响应的影响较大,不考虑支座脱空和拉索松弛可能会低估梁体位移和拉索的地震响应.     

地震作用下独塔斜拉桥减震控制探析

以某独塔斜拉桥为例,研究其在3种不同减震措施下结构的不同反应,探析地震作用下最适用于该结构的减震措施,提出了单独使用铅芯橡胶支座、单独使用粘滞阻尼器以及混合减震装置3种不同的减震措施,并分别研究了3种不同装置的减震效果。研究结果表明,3种减震措施均能达到减震、耗能的效果,混合减震装置能进一步降低结构的地震响应,具体应用时,应根据实际情况进行分析。     

独塔部分斜拉桥顺桥向地面运动作用下的易损性分析

以墩塔梁固结的独塔预应力混凝土部分斜拉桥为对象,采用动力增量法和数据统计分析研究该类桥梁的地震易损性,确定顺桥向地面运动作用下结构构件的易损部位及损伤破坏概率.采用理论易损性分析方法,选取地面峰值加速度作为地震输入强度指标,并以放大系数为基础选取地震输入;以位移延性比、强度与变形、相对位移、索力为指标分别定义了各构件的损伤状态;根据各构件的损伤概率,拟合建立了各构件及全桥的易损性曲线.结果表明,在顺桥向地面运动作用下,中墩和支座为最易损构件;边墩、主梁均会发生不同程度的损伤;斜拉索、桥塔、桩基安全储备较高.     

大跨度斜拉桥三维有限元动力模型的建立

针对大跨度斜拉桥动力分析的现有桥面系模型的不足,提出了一种适用于叠合梁桥面系的新型双主梁模型。该模型既保证了桥面系刚度系统和质量系统的等效性,也使模型的节点数和单元数维持在一个较少的水平。提高了计算效率。采用文中提出的双主梁模型和传统的三主梁模型对广州鹤洞大桥进行了动力特性分析,结果显示了本文模型的正确性和实用性。     

独塔自锚式悬索桥地震响应分析

以佛山市平胜大桥为研究对象,采用空间非线性有限元法,研究了独塔自锚式悬索桥的地震响应特性;考虑了一致输入、行波输入、多点输入这3种地震动模式以及多种地震波组合,并就塔梁不同连接方式对结构响应的影响进行探讨.研究结果表明:行波效应对主梁位移响应影响较大,使得横向位移增大近80%,竖向位移增大约150%,而对结构内力影响不明显;竖向地震动分量使主塔轴力和主梁弯矩明显增大;与塔梁通过滑动支座连接相比,塔梁通过固定支座连接时主梁纵向位移显著减小,主塔弯矩显著增大,因此,在进行独塔自锚式悬索桥的抗震设计时,可在塔梁处增设阻尼器,以达到减震效果.     

基于并行算法的大跨度斜拉桥动态响应分析

建立了大跨度斜拉桥的精细三维有限元模型,其单元数与节点数均超过百万,考虑大跨度斜拉桥的几何非线性影响,采用基于接触均衡的并行计算技术,解决了有限元模型规模庞大的问题.数值模拟了大跨度斜拉桥在恒栽作用下的成桥状态以及在轻轨车辆作用下的动态响应,并比较了不同分区方案对并行加速比的影响.数值模拟结果能够为大跨度斜拉桥设计提供参考依据.     

独塔斜拉桥桥塔反应谱分析

摘要：本文对独塔双索面斜拉桥门形桥塔进行反应谱分析,分别建立斜拉桥桥塔裸塔有限元模型和在全桥分析中的桥塔有限元模型,并计算两模型在E1地震作用下的内力和位移,比较和分析两种模型的内力和位移的异同及分布规律,以及分析两个模型分别在纵桥向、横桥向及竖向地震作用下的内力和位移分布规律。     

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.     

斜拉桥在地震作用下的反应分析

文章描述了现场观察到的某斜拉桥的破坏情况,并通过一个详细的非线性模型的模拟说明了该地区地震中附近的地面运动记录并没有很好地反映该桥的破坏原因。由于桥位置处没有仪器测量,所以根据附近强运动数据加上地震脉冲在桥位置处产生了一个虚构的记录,对于该桥运用虚构记录进行模型模拟。结果表明,在模拟状态下桥的结构变形与实际观察到的破坏情况很符合。     

独塔斜拉桥参数敏感性分析

为了对独塔斜拉桥的施工进行监控,通过比较各设计参数在成桥时对主梁挠度、拉索索力和主梁应力的影响,分析了独塔斜拉桥各设计参数的敏感性。得出独塔斜拉桥主要设计参数有:主梁容重值、主梁超方量、拉索索力值;而主梁弹性模量和拉索弹性模量对成桥状态影响不大。通过修正独塔斜拉桥的主要设计参数,同时忽略次要设计参数的影响,对湖北省仙桃汉江大桥的施工进行控制。成桥测试结果表明:拉索索力状况良好,相对误差在5%以内;主梁、主塔应力状况良好。     

独塔斜拉桥施工阶段抖振响应及抑振分析

针对斜拉桥在最大双悬臂阶段的风致振动响应问题,通过考虑气动导纳和气动弹性效应对基于准定常理论的抖振力和自激力表达式进行了修正,并用谐波合成法模拟得到了具有空间相关性的脉动风荷载样本,继而对金马大桥在最大双悬臂阶段的抖振响应进行了分析,并对风载内力和人体舒适度进行了评价。结果表明,该桥的抖振响应对施工人员影响较小。同时,分析表明增设抗风临时拉索是一种简单有效的抑振措施。     

列车荷载作用下高速铁路矮塔斜拉桥动力分析

为分析不同列车速度对大跨度矮塔斜拉桥的动力响应,以新建福厦客专雷公山特大桥为背景,基于midas civil建立该桥的有限元模型。根据中国高速铁路客车机车CRH380A的相关参数,利用移动荷载时程分析模拟列车过桥时的荷载。分析不同工况下主梁以及桥塔,斜拉索应力的动力响应。结果表明：车辆行驶方式和车速对桥梁动力响应有较大影响,车速越高,桥梁的动力响应越明显。且其响应峰值满足相关规范要求,说明列车在250～400 km/h速度区间运行时桥梁结构刚度满足,振动状态良好。     

斜拉桥牵索挂篮有限元分析

牵索挂篮作为一个承载平台系统,与传统挂篮相比更追求其轻型化,牵索挂篮结构具有明显的空间性。为确保桥梁悬臂浇筑施工中的安全性,建立了挂篮空间有限元模型,进行分析挂篮结构的力学行为,对牵索挂篮进行ANSYS板壳元模拟分析,模拟挂篮各种工况下的应力和变形。结果表明,挂篮的优化设计是可靠的,有限元分析结果与室内试验的结果较吻合,挂篮的使用性能可满足施工要求。     

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。     

格构锚固边坡地震响应的振动台试验研究

设计并完成比例尺为1∶8的边坡大型振动台模型试验,研究格构锚杆框架支护边坡在汶川波水平向、竖直向和水平竖直双向激振下的动力响应特性.研究结果表明:3种激振方式都会使边坡产生水平和竖直向加速度动力响应,且呈现出明显的非线性特征.水平向激振主要产生水平向加速度放大效应,边坡上方动力响应强度比中下方动力响应强度明显,内部动力响应强度比坡面动力响应强度明显;竖直向激振主要产生竖直向加速度放大效应,边坡中上方坡内动力响应强度大于坡面动力响应强度,边坡下方坡内动力响应强度则稍弱于坡面动力响应强度;加速度动力响应峰值放大系数(PGAA)随坡高也呈显著的非线性特征:在水平向激振下,水平和竖直向PGAA都是随坡高非线性增大;在竖直向激振下,水平向PEAA和激振加速度峰值AZmax≥0.400g时的竖直向PGAA随坡高非线性增大;在水平和竖直双向激振下,边坡中下方水平向PGAA和AXmax≥0.400g时竖直向PGAA随坡高非线性增大.3种激振方式下动位移响应主要出现在水平方向上,且呈现出非线性特征.水平向或水平竖直双向激振下,主要产生水平方向的永久位移,其量值接近但方向相反;竖直向激振下产生的水平和竖直向永久位移较小.3种激振方式下主要产生水平方向动土压力响应,响应程度比较接近,呈现出非线性特征,动土压力峰值的最大值都出现在坡中.