大跨度公铁两用斜拉桥结构特性分析

在总结分析国内外已建大跨度铁路斜拉桥结构特征的基础上 ,针对我国拟建大跨度公铁两用斜拉桥的活载重和铁路设计车速高的特点 ,建立了大跨度公铁两用斜拉桥空间计算模型 ,并对其静、动力特性进行研究 .重点探讨了不同桥面体系对大跨度公铁两用斜拉桥静、动力受力特性的影响 ,并分析了结构几何非线性问题 .研究结果表明 :正交异性钢桥面板结合梁体系桥静、动力特性明显优于纵、横梁桥面体系桥 ,结构的几何非线性除对桥梁局部杆件的内力有一定影响外 ,对该桥大部分杆件内力影响较小     

三主桁三索面公铁两用双塔斜拉桥动力特性分析

以某三主桁三索面公铁两用双塔斜拉桥为研究对象,采用ANSYS软件建立了有限元模型,计算了桥梁的振动特性,计算分析结果表明该桥横向刚度相对较小。对于不同成桥索力情况,研究了索力对结构动力特性的影响。然后考虑到列车荷载的影响,将列车荷载以等效均布质量的形式加载桥上,对不同车辆荷载工况进行了动力分析。计算分析结果表明该桥成桥索力对结构振动频率影响不明显,横向振动影响甚微。列车荷载对结构竖向振动频率影响较明显,横向较小。     

大跨度公铁两用斜拉桥阻尼器参数研究

以我国正在建设的某大跨度公铁两用斜拉桥为背景,分析研究了在地震荷载和列车制动力作用下,塔梁之间采用阻尼装置的结构动力响应.计算结果表明,塔梁之间采用液压阻尼装置,能较好地解决温度、列车制动力和地震荷载作用下大跨度公铁两用斜拉桥的受力问题,而选取合理的阻尼参数可以有效控制梁体的纵向位移.     

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.     

矮塔斜拉桥上部结构构件刚度敏感性研究

以某在建矮塔斜拉桥斜拉索索力、主梁和桥塔内力、结构位移和结构基频等为评价指标,对矮塔斜拉桥索塔、主梁及斜拉索三者的刚度敏感性进行对比分析,并计算了3个主要构件的敏感性因子,提出三者刚度设计的次序安排,为同类矮塔斜拉桥的设计过程提供理论参考和设计参数.     

黄冈公铁两用长江大桥钢桁梁主跨主动快速合龙施工技术研究

黄冈公铁两用长江大桥主桥为双塔双索面斜主桁双层桥面大跨度钢桁梁斜拉桥,主跨567m、斜主桁倾斜角度20.3532°,均为世界同类型桥梁之最,主梁设计为上宽下窄的倒梯形截面,全桥设1个合龙口,采用70t全回转架梁吊机散拼架设。发明了一种纵向大位移顶推装置用于满足主动合龙时主梁大范围纵移的需要,通过敏感性分析深入研究各项合龙调整措施的效果及规律,并选出满足主动快速合龙要求的措施去完成主梁合龙,最终只用5h就完成了主桁4根弦杆同步高精度合龙,成桥线形流畅,各项指标完全满足设计要求。     

正装优化法确定斜拉桥合理施工状态

为确定斜拉桥的合理施工状态,使其成桥后达到理想成桥状态,采用正装优化法,建立索力优化的二次规划模型,并在模型中引入加权系数来更好地实现多目标控制参数的调整,使理想成桥状态下控制目标的不闭合差降至最低.运用该正装优化法对仙桃汉江公路大桥的施工张拉索力进行了优化计算.结果表明,该方法力学概念明确、计算速度快,克服了倒拆法等确定施工状态时难以闭合的弊端.     

钢箱梁斜拉桥索梁锚固区极限承载力分析

为了掌握索梁锚固区在索力作用下的应力分布和极限承载力，以青岛海湾大桥红岛通航孔斜拉桥为工程背景，应用等效板厚法近似模拟钢锚箱承压板与锚垫板之间的接触非线性问题；采用板壳单元和梁单元建立了索梁锚固结构的有限元模型，对索梁锚固区在最不利荷载组合作用下的受力性能进行了研究；并考虑几何非线性和材料非线性对锚固区及钢箱主梁进行极限承载力分析。结果表明：在最不利荷载组合作用下钢锚箱与主梁腹板的连接区域应力集中，超过了材料的屈服强度；索梁锚固区的极限承载力为设计荷载的3．07倍，有一定的安全储备。在上述分析的基础上，提出了改善索梁锚固区受力性能的构造措施。     

混凝土斜拉桥结构健康状态评估模型

基于青岛丹山水库混凝土斜拉桥，建立了斜拉桥有限元数值分析模型，确定桥梁受损后各子结构权重，选择典型斜拉索，对桥梁结构健康状态进行分析。首先运用通用结构分析软件对实桥建模，得到桥梁数值模拟试验模型及试验数据；再用正交试验选择典型斜拉索，大大减少了对桥梁分析计算的工作量；将桥梁分为3个子结构，用层次分析法确定各子结构权重，并建立了混凝土斜拉桥结构健康状态评估模型。结果表明，该模型能有效地对桥梁进行损伤评估和状态评估。     

基于证据推理框架的斜拉桥状态评估模型

为更加准确、可靠地掌握斜拉桥的整体技术状况,提出了一个基于层次证据推理框架的桥梁状态评估方法。首先将斜拉桥指标体系分为3个层次,第1层为桥梁总体状态,第2层分为一级、二级、三级和交通安全部件,底层为实际检测指标;接着将底层指标信息转换为证据,且指标证据的可信度考虑了桥梁要素的重要性和采集数据的可靠性;然后通过Dempster-Shafer组合规则进行融合,以传递整个模型中偶然和认知的不确定性,并得出一级、二级、三级和交通安全部件指标以及桥梁整体状态指标;最后以一座独塔斜拉桥为例,验证所提证据推理框架的合理性。结果表明:基于Dempster-Shafer规则的组合在归一化过程中丢失的数据较少,更具应用价值;指标可靠性系数修正了桥梁评估中的主观判断误差,使评估结果更偏于保守且客观;所建立的桥梁评估方法提供了更准确、详细的桥梁子部件状况,也可用于桥梁群的状态等级排序。     

斜拉桥拉索静力构形分析

从斜拉桥拉索微段的静力平衡方程出发，推导了不考虑拉索弹性和考虑弹性两种情况下拉索的悬链线构形以及索张力等静力参数的解析式，在此基础上作了一定的近似得到拉索的抛物线解．抛物线解无需忽略拉索重力弦向分力的影响就可以求得拉索的各静力参数，使用方便无需迭代求解．算例证明了用抛物线来代替悬链线精度较高，足以满足工程设计以及拉索静力分析中的计算要求。     

大跨度斜拉桥拉索分段模拟对动力特性的影响

为反映斜拉桥拉索本身和桥梁的相互耦合的动力特性,将单根拉索用多根索单元分段精细模拟,考虑拉索本身振动对传统的单梁式斜拉桥的整体动力特性计算结果的影响,同时还提出一个考虑拉索分段但忽略拉索本身振动的分析模型,并对三种模型的分析结果进行了比较,最后用一个风洞试验的气弹模型对动力特性进行了校核.     

用索梁活载比界定矮塔斜拉桥的方法

针对斜拉桥和矮塔斜拉桥的特点,研究了均布荷载作用下索梁的荷载响应,提出索梁活载比概念,并推导出计算公式,比较了该公式和有限元计算结果.结合国内已建斜拉桥和矮塔斜拉桥,提出按索梁活载比来界定斜拉桥和矮塔斜拉桥.研究表明,索梁活载响应能表征结构特性,对于研究其力学行为很有意义.     

网架结构的优化设计及极限分析

本文编制了网架结构优化设计和极限分析的计算程序．并对网架结构进行了分析。通过实例．将结构的优化设计和极限分析有机地结合起来，从而提高了网架结构的极限承载能力。     

大跨度斜拉拱组合桥极限承载能力分析

以一种新颖钢管混凝土拱桥斜拉钢管混凝土拱组合桥为研究对象,考虑钢管混凝土拱在变形、失稳破坏期间的几何及材料非线性特性,采用统一理论中的钢管混凝土组合构件本构关系及高精度不分层梁单元,对在建的某斜拉钢管混凝土拱组合桥进行了在静力荷载作用下的极限承载力分析,并用钢管混凝土拱模型实验对分析程序及钢管混凝土组合构件建模方法进行了验证,同时分析了斜拉索及斜拉索的初索力对拱桥承载能力的影响.结果表明,斜拉钢管混凝土拱组合桥具有较高的稳定性和极限承载力,斜拉索能够较大提高拱桥的承载能力,斜拉索初张力对稳定承载能力的影响不大.     

斜拉桥拉索-桥面耦合振动分析

斜拉桥拉索固有阻尼低、刚度小,容易引起大幅振动.基于拉索振动理论,建立了单根拉索及拉索-桥面耦合振动的方程,分析了拉索振动对桥面的作用以及桥面振动引起的拉索振动.研究表明拉索的大幅振动将对桥面产生很大的作用力,而当满足参数共振条件时桥面微小的振动能引起拉索的大幅振动.图6,参8.     

简支钢桁梁桥作三维地震反应分析的支座地震力

探讨了将墩桁作为共同工作系统，进行铁路简支铜桁梁桥的三维地震反应分析来计算支座地震力的方法。分析了支座在地震时的受力机制．通过算例给出了支座的水平地震力和竖向地震力，并与传统的静力分析方法、单墩模型及单桁模型的计算作了比较。为钢桁梁桥支座的抗震设计提供了参考依据。     

网架系杆钢管混凝土拱桥静动力分析

分析了网架系杆钢管混凝土拱桥的静、动力性能,介绍了这种桥梁设计中拱肋、网架的计算方法,以及动态规划法在汽车移动荷载计算中的应用,并对这种新型桥梁结构的优点进行了分析和总结．     

墩塔梁固结体系斜拉桥固结节点受力分析

以三县洲斜拉桥为工程背景, 运用现代有限元分析方法, 对墩、塔、梁固结节点进行了空间应力分析, 并与光弹模拟实验结果进行比较分析结果可为同类工程的设计与施工提供重要参考依据