独塔斜拉桥动力特性的有限元分析及试验研究

固有频率和振型是反映结构动力特性的主要模态参数,是评价桥梁动力性能的重要依据。建立了独塔斜拉桥的三维空间有限元模型,并将其用于沈阳公和斜拉桥动态特性分析,数值计算结果与动态试验结果比较吻合,说明了该有限元模型能够分析出独塔斜拉桥的动力特性,可为同类型桥梁的动力特性分析提供参考。     

CFRP索斜拉桥的动力特性分析

采用CFRP拉索是解决传统钢拉索腐蚀退化问题的根本途径,由于CFRP的自重仅为钢材的1/5,当跨径很大时,CFRP索斜拉桥的动力特性与钢索斜拉桥的动力特性会有区别,为此,以探索性设计的跨径为1 000 m的CFRP索斜拉桥和钢索斜拉桥为例,采用有限元法对比分析了2种拉索斜拉桥主要的动力特性,并研究了成桥初应力对斜拉桥动力特性的影响。鉴于当前对影响斜拉桥动力特性的一些关键参数少有系统研究的状况,详细分析了不同结构体系、辅助墩设置个数、拉索空间布置型式、边中跨跨径之比等参数,对CFRP索斜拉桥的动力特性的影响,得出了若干结论,为CFRP索斜拉桥的优化设计提供理论依据。     

斜拉桥动力特性分析

为确定使用15年后永和斜拉桥破损诊断所需要的“参考基”,该文建立了双索面通过刚臂与主梁及边梁相连的三梁式力学模型,采用ANSYS结构分析程序对永和斜拉桥进行动力分析,对其振动模态参数（频率、振型及阻尼）进行识别,与动力测试结果进行对照表明,该文计算结果可作为斜拉桥完好状态下的动力“指纹”;该结果为永和斜拉桥养护维修方案提供了技术支持,具有理论与实用价值。     

某斜拉桥抗风抗震分析与研究

通过对某斜拉桥抗风抗震分析,阐述了斜拉桥动力特征值的公式、分析方法,并对其结果进行了分析研究;依据特征值对斜拉桥的抗风抗震性能进行了论述、比较。     

大跨斜拉桥空间非线性地震反应分析

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运动方程，并将其转化为增量形式，建立大跨斜拉桥的地震激励模型。用Fortran语言编制了桥梁非线性地震反应分析程序NSRB。研究了某主跨360m的斜拉桥在自重及斜拉索初张力作用下的动力特性。并对其分别进行线性，非线性动力分析。，结果表明，大跨度斜拉桥的几何非线性影响因素不容忽视。通过确定性地震反应分析可知，该桥抗震性能良好，地震荷载不控制设计。     

独塔双索面斜拉桥动力特性分析

斜拉桥的动力特性分析是研究斜拉桥动力行为的基础,其自振特性决定其动力反应的特性,单塔斜拉桥作为一种新型的斜拉桥结构形式,其动力特性不同于传统的双塔斜拉桥。文章应用大型有限元程序Midas/Civil对营口民生路大桥进行动力分析,得到了非对称弯单塔斜拉桥的一些动力特性,为同类型桥梁的动力特性分析提供参考。采用标准反应谱作为输入的谱曲线,在频遇地震、多遇地震、罕遇地震情况下,考虑了纵向、横向、竖向输入下该桥的地震响应,分析了其抗震性能。计算结果表明,本桥的杭震能力是有保证。     

曲塔斜拉桥地震响应时程分析

结合某曲塔斜拉桥工程设计实例,采用有限元分析方法建立动力计算模型,选取3条地震波在桥的纵、横向作用下的时程分析,得出主梁和主塔、边墩、辅助墩在动力作用下的内力、应力、位移及时程响应,总结了曲塔斜拉桥在地震作用下的受力特征.     

基于动水及桩-土-结构相互作用的斜拉桥地震响应分析

为了得到更为符合实际情况的跨江大桥动力稳定性的地震反应分析,在桥梁抗震研究中必须综合考虑动水及桩-土-结构的相互作用。基于此,结合某斜拉桥,采用基于Morison方程的动水力简便计算方法来模拟水对桥梁下部结构的动水压力,通过大型有限元程序Midas/Civil分别建立了没有考虑动水及桩土效应和考虑动水及桩土效应两种情形下的计算模型,通过输入El-Centro波分析了动水及桩土效应对斜拉桥结构动力特性和地震反应的影响。分析表明动水及桩土效应对斜拉桥动力特性和地震反应的影响较大,因此在对跨江斜拉桥结构进行抗震分析时,应考虑动水及桩土效应对其动力反应的影响。     

斜拉桥不确定性参数随机分析研究

为了研究复杂结构体系中不确定性结构参数对其静动力特性的影响,采用多元步进响应面的Monte Carlo法,即将数理统计中的多元步进回归技术引入响应面拟合中,选择出若干个对因变量影响较大的随机变量参与响应面拟合,从而建立一个较为理想和稳定的回归方程,提高响应面的精度,并基于拟合响应面采用拉丁超立方抽样法生成MonteCarlo样本,实现复杂结构体系响应参数的随机分析。采用该方法对润扬大桥北汊斜拉桥静动力特性进行了敏感性因素分析。计算分析表明,斜拉桥主梁质量密度的随机性对其静动力特性最为敏感,同时斜拉索和主梁结构参数的随机性对斜拉桥低阶模态的敏感性较强。所做工作能为斜拉桥结构受力分析提供参考,同时为复杂结构体系不确定性参数的随机分析提供相应的思路。     

重庆涪陵石板沟长江大桥抗风性能分析

以重庆涪陵石板沟长江大桥为例,建立大跨径斜拉桥结构动力空间模型,计算分析了大跨径斜拉桥的动力特性,并讨论结构对其动力特性的影响,为大跨径斜拉桥的抗风设计提供依据.     

粘滞阻尼器在斜拉桥减震设计中的应用

介绍了斜拉桥减震设计的思想以及粘滞阻尼器在斜拉桥减震设计中的应用,并以一座斜拉桥为例,在相同的地震波作用下,对飘浮体系、弹性约束体系和加粘滞阻尼器的半漂浮体系分别进行时程分析,比较了3种体系梁端及桥塔的水平位移、水平惯性力和桥塔的受力情况。研究表明:粘滞阻尼器能够改善斜拉桥的动力特性,不仅使得结构的位移和受力都是最小,而且提高了斜拉桥的抗震能力和耐久性,这种体系最能符合斜拉桥的减震设计思想。     

赣江二桥主桥地震反应分析

我国现行桥梁抗震设计规范未对钢混组合斜拉桥明确其阻尼比的取值,并且对所有振型阻尼比取为相同常数。该文以独塔斜拉桥赣江二桥主桥为对象,对不同常数阻尼比下反应谱分析结果进行比较,说明结构阻尼比对结构地震反应的影响程度,提出了用瑞利阻尼进行动力时程分析以校核动力分析结果的方法,为类似的钢混组合斜拉桥抗震分析提供参考。     

P-△效应对大跨斜拉桥地震反应的影响研究

为研究斜拉桥结构各构件由于P-△效应而引起的几何非线性对于结构动力特性和地震响应的影响,基于一座主跨为688 m的斜拉桥,分别建立了单独考虑桥塔、斜拉索、主梁的P-△效应的模型,通过与没有考虑各构件的P-△效应的模型相比较,分析了各构件的P-△效应对于结构动力特性的影响;并通过动力时程分析,将考虑各构件的P-△效应的模...     

忠县长江大桥动力特性分析

结合忠县长江大桥的工程实例,建立全漂浮体系斜拉桥的空间有限元分析模型。用子空间迭代法对该桥的动力特性进行计算,采用时程分析法研究该桥的抗震性能,利用经验公式分析此桥的抗风稳定性能,为大跨径斜拉桥抗风和抗震设计提供依据。     

斜拉桥风致振动在Ansys中的实现

使用Ansys建立了某大跨度斜拉桥有限元模型,并对该斜拉桥进行动力特征分析,得到了该桥固有频率和振型;利用谐波合成法编制Matlab程序,合成了该斜拉桥的三维空间脉动风场,得到了该桥主梁和桥塔各离散点的脉动风速时程;利用各离散点的风速时程转化为有限元模型中各节点抖振力时程,并对该桥进行了抖振时域分析,得到了该桥在风荷载作用下的动力响应结果。     

钢混组合结构斜拉桥抗震性能分析

对一座塔墩固结、塔梁分离式的半漂浮体系钢混组合结构斜拉桥进行了抗震性能分析,采用有限元SAP2000软件建立了主桥合理空间非线性动力模型,并计算了结构的动力特性;采用非线性时程方法进行主桥结构地震反应分析,并研究了钢混组合结构斜拉桥在两种设防水准地震输入下的抗震性能,为桥梁抗震设计提供一定的参考依据。     

混凝土弯斜拉桥曲率半径参数的影响分析

曲率半径是混凝土弯斜拉桥的关键设计参数之一,为分析曲率半径对Π形主梁混凝土弯斜拉桥受力性能的影响,以某座大跨混凝土弯斜拉桥为工程背景,建立空间梁板混合有限元模型。由室内1∶20全桥缩尺模型试验,通过测试索力和支反力间接获得主梁内力状态的方法,验证数值模型的正确性。基于数值模型,通过不同曲率半径的弯斜拉桥、同跨径的直线斜拉桥对比,系统分析曲率半径对弯斜拉桥主梁、桥塔、支座以及结构动力特性的影响。分析结果表明:静力方面,曲率半径对主梁跨中挠度影响很大,对两侧纵肋挠度差的影响不明显;桥塔横向塔偏量大于顺桥向塔偏量;边墩、辅助墩和桥塔不同位置处支座反力分布规律存在显著差别;曲率半径大于950 m,主梁扭矩与弯矩峰值比小于5%,其内力分布趋近于同跨径直线斜拉桥。动力方面,随曲率半径减小,弯斜拉桥横弯振型减弱,纵漂和扭转振型增加,其各阶模态特征与直线斜拉桥明显不同。     

红水河斜拉桥在车辆通过时的动力响应分析

通过理论计算和现场实测,分别得出红水河铁路斜拉桥在机车通过时的动力响应,并将两种方法得到的结果进行分析和比较。结果表明,红水河铁路斜拉桥在机车荷载作用下的横向动位移幅值介于0.6~1.4 mm之间,动挠度幅值介于17.9~20.2 mm之间。计算结果与实测结果接近,较客观地反映了桥梁结构的动力响应规律。     

结构参数变化对大跨度斜拉桥动力特性的影响分析

以武汉西四环汉江特大桥为研究对象,利用ANSYS有限元软件建立斜拉桥空间动力学分析模型,分析二期恒载变化、拉索损伤和拉索断裂等结构因素变化对大跨度斜拉桥动力特性的影响。结果表明,二期恒载的变化和少数拉索的断裂对大跨度斜拉桥动力特性的影响很小,但拉索损伤会导致大跨度斜拉桥振动频率发生较显著变化,其中拉索有效面积的变化对斜拉桥动力特性的影响最显著。     

跨径1 400 m钢斜拉桥的可行性

从结构及经济的角度,阐述跨径1400m钢斜拉桥的可行性。由于钢主梁的重量很大程度地影响斜拉桥的总造价,提出一种保证静、动力失稳安全的钢主梁最小重量的计算步骤。对于静力失稳,进行了面内荷载条件下的弹塑、有限一位移分析及随位移而变的风荷载条件下的弹性、有限一位移分析;对于动力失稳,则进行了多模态颤振分析。分析结果表明,横向扭转屈曲的静力临界风速控制主梁的尺寸。最后,将大跨径斜拉桥方案与悬索桥方案作了简单比较。