异形索塔结构施工过程中的有限元分析

针对独塔两跨自锚式悬索桥--猎德大桥的异形索塔结构,应用三维有限元程序进行了施工过程的三维数值分析,得出了各施工阶段索塔结构的应力和变形结果.     

矮寨特大悬索桥索塔受力控制计算分析

以湖南省吉茶高速公路矮寨特大悬索桥为工程背景,计算分析了索塔施工时的抗推刚度和施工允许位移,与此同时对加劲梁吊装与索鞍顶推阶段索塔的应力与位移进行了计算分析,总结了悬索桥施工过程各工况对索塔受力的力学差异.     

大跨度悬索桥的三维应力分析方法

根据悬索桥的受力特点，将空间杆系与三维应力仿真分析模型相结合，给出大跨径悬索桥的三维应力有限元分析方法。     

悬索桥索塔容许偏位及主索鞍顶推分析

在悬索桥上部结构施工过程中,索塔容许偏位的正确计算以及主索鞍顶推阶段和顶推量的合理确定,事关索塔的受力安全。以四渡河悬索桥为工程背景,分别按索塔截面不出现拉应力和拉应力不超限两种强度条件分析了索塔的容许偏位,且系统地分析了各施工阶段考虑P-Δ效应对索塔容许偏位和不平衡水平力的影响,并提出了主索鞍顶推阶段和顶推量的确定方法,得出了若干结论,对悬索桥的施工控制有直接参考价值。     

特大跨悬索桥动力特性及参数分析

鉴于当前对影响悬索桥动力特性的一些关键参数少有系统研究的现状,采用有限元法分析了四渡河悬索桥的动力性能,并从中央扣的设置与否,主缆、吊索、加劲梁和索塔的刚度变化以及边界条件变化等方面进行了自振特性的参数影响分析,得出了若干结论,为悬索桥的优化设计提供理论依据。     

一种自锚式悬索桥主缆线形的解析法

在传统的地锚式悬索桥主缆线形方程的基础上，引入了自锚式悬索桥主缆、加劲梁和索塔的变形协调方程，得到一种自锚式悬索桥主缆线形的解析方法：该方法可以在不进行有限元分析的情况下，仅给出自锚式悬索桥的跨度、矢跨比以及主缆、加劲梁和索塔的截面属性，通过求解主缆线形方程和变形协调方程所组成的方程组，就能够求出主缆的初始线形和成桥线形、主缆的无应力长度、索鞍偏移量。该方法简单、准确、高效，已经成功地应用在金华康济桥的施工监控中，建成后主缆的成桥线形与设计线形非常接近，最大误差只有27mm，由于该方法能方便而快速地计算出索鞍的偏移量和主缆线形，对优化自锚式悬索桥边跨与主跨的比例提供了一种高效的算法。     

大跨度悬索桥振动分析的组合单元法

提出一种新型单元——组合单元,这种单元包含了三维实体、三维梁、板、壳、空间杆等构件,突破了传统有限元对于不同材料或不同构件必须采用相应不同单元的限制,对悬索桥的索塔、加劲梁等复杂结构,能用较少的单元进行模拟,实现了用普通微机对青马悬索桥的空间振动分析,计算结果与实测值比较接近。     

Midas Civil在悬索桥结构验算中的应用

通过中缅通道滚弄便桥建设项目——水上悬索桥的施工，对水中悬索桥施工技术进行简单阐述，以悬索桥中索塔结构的受力验算详细过程，介绍Midas Civil有限元软件在悬索桥结构验算中的应用，通过数值模拟结果验算截面承载能力，以及对不同工况下的最不利荷载组合进行验算，得出精确计算结果，为悬索桥的设计和施工提供强有力的工程数据支持。     

马普托大桥索塔容许偏位及主索鞍顶推分析

以马普托大桥为工程背景,研讨了悬索桥索塔施工期容许偏位的控制标准,采用简化公式确定了施工期间索塔最大容许偏位。按鞍—塔固结与自由滑移两种状态进行计算分析后,确定了索鞍顶推方案与阶段性顶推量,得到顶推方案下索塔偏位及索塔应力,并对主缆抗滑安全性进行了验算,为悬索桥施工控制提供了参考。     

基于ANSYS的某在役悬索桥砼主塔结构性能分析

采用MIDAS/Civil建立悬索桥运营期空间分析模型,通过分析确定该桥塔顶荷载与位移;利用ANSYS建立该桥砼索塔实体有限元模型,对索塔进行恒载、活载及温度工况下应力验算,通过索塔应力路径和主应力分析,确定索塔各荷载工况下结构性能和出现裂缝的原因。结果表明,在相同温差条件下,沿塔高方向,索塔侧面下部(下横梁附近)的第一主应力略高于上部第一主应力,即同一工况下索塔侧面下部产生裂缝的概率及裂缝大小高于上部;内外温差对结构影响很大,特别是温度内高外低时会在结构外表面产生较大拉应力。     

特大跨径斜拉桥

本文通过对斜拉桥的结构分析，对此悬索桥的距越能力，提出了建设１００ｍ以上特大跨径斜拉桥的可行性，并对特大跨径斜拉桥的总体及索塔，主梁，拉索等要素存在的问题提出了解决方法，并提出斜拉桥和悬索桥或缆索桁构系统相结合的新构思。     

复杂地质条件下公路悬索桥索塔桩基承载性能分析

桩基承载性能评价是复杂地质条件下公路悬索桥安全运营的关键问题。以云南大永高速公路涛源金沙江大桥大理岸的索塔桩基为研究对象,通过现场调查、地质钻孔与桥梁设计资料,建立了索塔桩基三维数值仿真模型,开展了静力、顺桥向地震、横桥向地震3个工况下的变形与应力特征分析,通过60级荷载下的三维数值分析,确定了桩基竖向极限荷载为1 620 MN,相当于五倍设计竖向荷载,为高速公路工程的设计与安全运营提供了参考。     

结构变形效应对大跨径悬索桥颤振的影响研究

大跨径悬索桥对风的作用非常敏感，桥梁在风荷载的作用下将产生重大变形。由变形引起的结构动力特性以及空气力的非线性变化效应将会对大跨径悬索桥的颤振产生不容忽视的影响。基于结构的变形后状态，充分考虑结构变形引起的非线性效应，建立了大跨径桥梁颤振分析的三维非线性方法及其计算程序。结合某悬索桥进行了颤振分析和研究，并揭示了结构变形产生的非线性效应对大跨径悬索桥颤振影响的程度和机理。     

独塔空间缆索自锚式悬索桥动力特性研究

为了研究独塔空间缆索自锚式悬索桥动力特性,以青岛海湾大桥大沽河航道桥[跨径(80+l90+260+80)m的空间缆索自锚式悬索桥]为背景,利用MIDAS Civil 2006有限元分析软件建立全桥三维模型,计算出其前10阶自振特性。通过对其动力特性进行分析发现,该自锚式悬索桥除了具有悬索桥的振动特性之外,还有斜拉桥的振动特性;自锚式悬索桥的整体刚度相比地锚式悬索桥有所降低,因而其固有周期较长。     

悬索桥机器人巡检技术研究

针对悬索桥大尺度、结构复杂、检测盲区问题，采用BIM技术对悬索桥的机器人巡检技术进行探讨。根据悬索桥结构特点、机器人特点分析了悬索桥检测要点及机器人总的巡检实施流程，研究了机器人在巡检中坐标系建立、路径规划问题，利用Matlab开展了巡检仿真模拟，通过悬索桥BIM模型获得待检区域索塔的基本信息并建立栅格地图，推演无人机、爬壁检测机器人等的合理检测路径，进而探讨了主梁及主缆的检测路径。研究表明，采用BIM技术有助于实现悬索桥多机器人检测的全局规划，可提高巡检效率和覆盖率，从而保证检测数据的完整性，是机器人巡检的必要方法。     

悬索桥主梁更换施工控制关键技术及其力学分析

针对悬索桥主梁更换问题,以某山区悬索桥为例,分析并提出悬索桥主梁更换施工控制中的关键技术问题,并从力学角度对其加以分析验证,认为施工前全面测量、原桥恒载确定、更换过程中加劲梁节段间约束方式及时机确定、索鞍解锁及索塔偏位确定、吊杆可调长度确定、主缆承载力确定等对该桥更换主梁的施工控制十分关键。     

大跨径悬带桥颤振特性研究

借助一种三维颤振分析方法,分析一座主跨618 m悬带桥的三维颤振性能,并与相同跨径的悬索桥进行对比,进一步探讨悬带桥的多模态参与效应、侧向自激力效应及节段模型试验的模态选取等问题;同时还对悬带桥进行多种组合下的两模态二维颤振分析及节段模型风洞试验.研究结果表明:与悬索桥的扭转模态颤振驱动机制不同,悬带桥的颤振由侧向-扭...     

悬索桥施工期间主索鞍顶推优化方案研究

悬索桥在主梁安装施工过程中,中、边跨主缆力持续变化,导致主索鞍需要频繁顶推调整位置,主索鞍顶推方案的优化是悬索桥主梁架设技术微革新的重要内容之一。该文以某跨长江悬索桥为工程背景,以索塔容许偏位作为控制参数,通过比较分析主索鞍不同顶推方案的差异,在容许偏位范围内确定了最优化的主索鞍顶推时机和顶推量,减少了主索鞍顶推对施工的影响,同时确保了施工过程中索塔的安全性和稳定性。     

超大跨径悬索桥主缆材料对静风稳定性的影响

为比较碳纤维增强塑料(CFRP)和钢2种主缆材料对超大跨径悬索桥静风稳定性的影响,分别采用三维非线性分析方法及整体特征值稳定性分析方法,对采用2种类型主缆的3 500m跨径悬索桥进行静风稳定性分析。结果表明:CFRP主缆悬索桥扭转振动频率较钢缆结构的要高;2种主缆类型超大跨径悬索桥的静风失稳临界风速均较接近;CFRP主缆悬索桥的各阶屈曲系数均较钢缆悬索桥的要大,具有更高的安全储备。     

悬索桥结构受力特征及设计计算理论比较

阐述悬索桥主要部分在静荷载作用下各自不同的特性，并由此引出悬索桥的静力分析计算理论，从各理论的假定条件、适用范围、优点、缺点等方面进行综合分析和比较，为悬索桥的结构设计提供计算方法。