大跨度斜拉桥多维多点随机地震激励响应分析

为研究大跨度斜拉桥地震激励下的平稳随机响应规律,以某大跨度斜拉桥为例,用ANSYS软件建立了三维有限元分析模型.考虑地震动的多维性、行波效应、部分相干效应及局部场地效应对主梁及主塔位移和内力随机响应的影响,用该模型分析了大跨度斜拉桥在多维多点地震激励下的响应.研究结果表明:相对于一致激励,大跨度斜拉桥在多维多点激励下的结构响应显著增大,主梁的纵向位移增大了约2.3倍,①号塔顶的纵向位移和塔底横向弯矩分别增大了约2.2和2.3倍;仅考虑一致地震激励不能保证大跨度斜拉桥的结构安全;考虑行波效应时斜拉桥的地震响应减小,相干效应较小可忽略,软场地条件下结构的地震响应更大.      

基于拉索等效弹模修正的大跨度斜拉桥动力特性及参数分析

研究斜拉桥动力特性是桥梁结构动力分析的前提和基础,以大跨度斜拉桥为研究对象,首先运用大型有限元通用软件ANSYS建立斜拉桥空间有限元模型,并用Ernst公式对其拉索等效弹性模量进行修正,其次分析了大跨度斜拉桥的动力特性以及结构参数对动力特性的影响,其研究结论可为该桥梁结构体系下的车振、风振、地震等设计提供依据和参考。     

大跨度斜拉桥铅芯橡胶支座的参数优化

提出了一种采用铅芯橡胶支座进行大跨度斜拉桥减震分析方法;分别建立了大跨度斜拉桥、铅芯橡胶支座的空间有限元分析模型,采用时程分析方法计算了桥梁地震响应;用正交设计法对铅芯橡胶支座进行了参数优化.研究表明:经过优化设计的铅芯橡胶支座能有效的减小斜拉桥在地震下响应.     

桥面平整度对大跨度斜拉桥车桥耦合振动的影响

将随机桥面平整度描述为零均值的平稳高斯随机过程,建立了大跨度斜拉桥空间有限元模型,考虑结构的初始应力效应和几何非线性因素,利用逐步积分法解车．桥耦合振动方程,进而对斜拉桥动力特性进行分析。     

鱼嘴长江大桥设计方案抗震性能研究

针对重庆鱼嘴长江大桥提出了斜拉桥和悬索桥两种不同设计方案,建立了空间杆系有限元模型,进行了结构动力特性分析和抗震性能验算,结果表明,在给定的地震动作用下,虽然该桥两种方案的地震反应均较小,不控制设计,但悬索桥方案在抗震性能方面优于斜拉桥。     

大跨度连续梁拱桥多点多维地震响应分析

为研究多点多维地震动作用下大跨度连续梁拱桥的动力响应,以我国南方某主跨为139 m的钢管混凝土连续梁拱桥为研究对象,基于有限元软件OpenSEES建立桥梁的三维有限元分析模型,人工合成空间非一致地震动,探究地震动的失相干程度、场地条件及行波波速对桥梁动力响应的影响. 研究结果表明:地震波的空间变异性效应会对连续梁拱桥的地震响应产生明显影响,仅考虑一致地震动激励会高估桥梁结构的地震响应;场地效应对桥梁地震响应的影响规律最为突出,随着支撑点处的场地越来越松软,桥梁各个部位的内力及位移响应均大幅增加;地震动的失相干效应越明显,桥梁拱肋的内力越大,位移越小;行波效应对桥梁结构的地震反应没有较为明确的影响规律,但不可忽略其作用,仅考虑行波效应会严重低估下部结构的地震响应;在大跨度桥梁结构的地震响应分析中,应着重考虑地震动的空间变异性效应,并且准确衡量各因素的作用.      

南广高速铁路郁江大桥车桥耦合振动仿真分析

为探讨列车高速通过大跨度双塔钢桁斜拉桥时的耦合振动效应,为同类桥梁的设计提供参考,以南宁—广州高速铁路郁江大桥(大跨度钢桁斜拉桥)为研究对象,建立了车桥系统耦合振动仿真模型.采用有限元软件ANSYS建立斜拉桥的动力分析模型,计算其自振特性;采用多体系统动力学软件SIMPACK建立德国ICE3列车的空间动力学模型;采用SIMPACK与ANSYS相结合的联合仿真方法,计算不同运行速度时车桥系统的空间耦合振动响应.结果表明:当列车分别以250,270,290和300 km/h的速度通过该桥时,其运行安全性指标均满足规范要求;动车和拖车的Sperling舒适性指标均小于2.5;该桥梁的最大竖向挠跨比为1/1 843,最大横向挠跨比为1/83 000,最大竖向和横向加速度分别为0.386和0.107 m/s2,冲击系数最大值为1.200,表明该桥梁具有足够的刚度,振动状态良好.     

大跨度叠合梁斜拉桥动力特性分析

基于国内在建的大跨度叠合梁斜拉桥,采用ANSYS软件分别建立了全桥结构的梁-壳单元三维有限元模型与单主梁三维分析模型,对该叠合梁斜拉桥的动力特性进行了分析,并通过比较考察了不同计算模型之间的偏差。     

不同主梁纵向约束方式对大跨度斜拉桥地震行为的影响

以武汉白沙洲长江大桥这座主跨６１８ｍ斜拉桥为例,研究了大跨度斜拉桥这种长大柔性结构物在地震作用下的动力行为,侧重于讨论不同主梁纵向约束方式对斜拉桥地震响应的影响,得出了一些有益的结论。     

不同主梁纵向约束方式对大跨度斜拉桥地震行为的影响

以武汉白沙洲长江大桥这座主跨６１８ｍ斜拉桥为例,研究了大跨度斜拉桥这种长大柔性结构物在地震作用下的动力行为,侧重于讨论不同主梁纵向约束方式对斜拉桥地震响应的影响,得出了一些有益的结论．     

铁路斜拉桥的地震响应特性研究

通过对典型铁路斜拉桥在地震作用下的响应分析，研究了斜拉桥这种适用跨度大、空间受力性能优越的桥型的抗震性能。结果表明，影响斜拉桥在地震作用下的响应特性及桥上运行列车稳定性和安全性的因素主要是桥、车的动力特性及输入地震激励的物理特性。     

斜拉桥地震响应非线性时程分析

基于有限单元法,推导出多自由度结构体系在地震作用下的增量形式的运动方程,建立了大跨度斜拉桥的地震激励模型.考虑结构的几何非线性,采用增量动力平衡迭代格式的Newmark-β法进行非线性时程分析,并以某主跨360 m的斜拉桥为例进行了线性、非线性动力分析,验证了方法的可行性,同时表明大跨度斜拉桥的几何非线性影响因素不容忽视.     

地震动输入方向对曲线桥梁地震反应的影响

曲线梁桥由于其复杂的空间特性和弯扭耦合反应特性,使得最不利地震动的输入方向难以确定,在抗震计算时采用SRSS方法进行计算会产生较大误差,须采用CQC方法考虑各振型响应之间的相关性影响。以某高架桥一联曲线梁桥为例,对其进行了结构动力特性及地震响应分析,结果显示,曲线桥梁等各振型之间相关性较大,采用CQC方法法的计算结果更为准确,可满足工程研究及设计的要求。     

单T构波形钢腹板曲线桥地震响应分析

为了研究波形钢腹板曲线T构桥的动力特性与地震响应,文章以四川某公路东河3号大桥为工程背景,建立动力有限元分析模型,采用多重里兹向量法进行了动力特性分析,并运用反应谱法计算了该桥在三向地震动作用下的地震内力响应,分析了主梁内力的变化规律、桥墩抗震能力,可供同类工程参考。     

跨座式列车与预应力混凝土轨道梁动力特性分析

为研究跨座式单轨列车与预应力混凝土轨道梁的动力特性,建立了列车-轨道梁空间耦合振动模型.车辆运动微分方程由拉格朗日方程导出,轨道梁用模态综合法建立其运动微分方程.计算了不同车速下车辆和轨道梁的动力响应.结果表明:车速对轨道梁挠度的影响较小,但对加速度影响较大;在计算车速下,轨道梁具有良好的动力特性,列车能安全舒适地通过此轨道梁.     

千米级斜拉桥船撞动力响应分析实用方法研究

结合千米斜拉桥基础刚度较大的特点,指出采用实用的两阶段方法来计算千米级斜拉桥在船舶撞击作用下的全桥动力响应.该方法采用非线性显式有限元接触分析来进行船桥局部碰撞分析,得到船舶在碰撞过程的特性曲线,并将其作为第二阶段全桥动力响应分析的基础.然后,用动力分析中常用的空间梁单元模型进行全桥动力响应分析,明确船撞下千米级斜拉桥的动力需求或性能.选择主跨跨径为1 500 m的千米级斜拉桥为算例,LS-DYNA完成第一阶段的局部碰撞特性的分析,Sap2000开展第二阶段的全桥动力响应分析,其过程表明该方法的基本思路简单实用且有效,能为实际的设计提供指导和依据.     

随机车流作用下斜拉桥主梁位移首超动力可靠度研究

将随机车流模型在桥梁工程的确定性分析扩展至建立动力响应的概率模型,提出了基于位移首超破坏准则的随机车流作用下斜拉桥主梁位移首超动力可靠度分析方法。某大跨度斜拉桥在车辆荷载作用下主梁跨中位移的数值分析结果表明了该方法的适用性。研究结果表明:随机车流模型包含了车辆的概率分布特征,结合桥梁的有限元数值分析可建立桥梁动力响应的概率分布模型;随机车流作用下斜拉桥的位移响应为非零均值的高斯平稳随机过程,符合基于首超准则的Possion分布假定;车辆荷载作用下斜拉桥位移首超失效事件主要是由于密集运行车辆导致,密集运行车辆的占有率对桥梁动力可靠度影响显著。     

独塔斜拉与连续刚构组合桥梁动力特性及参数影响分析

为分析国内首座独塔斜拉连续刚构组合结构体系铁路桥梁的动力特性,以Midas/Civil 2006为平台,介绍其空间有限元模型的建模策略;采用子空间迭代法对这种独特的组合体系进行动力特性分析,给出了前10阶频率和相应的振型;同时,分别计算了恒载集度和弹性模量2种主要结构参数变化对动力特性的影响,并对其规律作出了讨论分析。计算结果表明:斜拉刚构组合结构振动特性兼有斜拉桥和刚构桥的特点,受恒载集度和弹性模量等结构参数变化影响较大。     

独塔斜拉与连续刚构组合桥梁动力特性及参数影响分析

为分析国内首座独塔斜拉连续刚构组合结构体系铁路桥梁的动力特性,以Midas/Civil 2006为平台,介绍其空间有限元模型的建模策略;采用子空间迭代法对这种独特的组合体系进行动力特性分析,给出了前10阶频率和相应的振型;同时,分别计算了恒载集度和弹性模量2种主要结构参数变化对动力特性的影响,并对其规律作出了讨论分析。计算结果表明:斜拉刚构组合结构振动特性兼有斜拉桥和刚构桥的特点,受恒载集度和弹性模量等结构参数变化影响较大。     

移动载荷下大跨度斜拉桥的力学分析

计算分析斜拉桥结构在工作载荷作用下的响应是保证桥梁安全性的重要措施.鉴于此,应用ANSYS软件,针对斜拉桥承受的不同荷载及工程实际,根据瞬态动力学有限元方法基本原理,分析了斜拉桥的动力特性,有效解决了边界条件以及动载荷的作用等问题.