非线性因素对超大跨度斜拉桥活载内力的影响

笔者研究了非线性因素对超大跨度斜拉桥使用阶段内力的影响，分析中同时考虑了拉索垂度效应、P—△效应和大位移效应的影响．以一座主跨超千米的斜拉桥为例，给出了各控制截面内力的非线性影响系数，并提出了减小超大跨度斜拉桥非线性影响的措施。     

大跨度斜拉桥极限承载力的参数研究

通过以一座大跨度斜拉桥作为计算模型,研究各种结构参数对斜拉桥极限承载力的影响,其研究表明。初始内力对斜拉桥极限承载力影响较大;在自重荷载作用下,斜拉桥极限承载力与结构的失效路径有关;几何非线性效应对斜拉桥极限承载力影响不大,斜拉桥达到极限承载力主要由材料非线性引起。     

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.      

大跨度钢斜拉桥制造误差的传播及其效应特性

为阐明制造误差效应在大跨度斜拉桥施工控制中的传播问题,对全过程控制条件下超大跨度钢斜拉桥关键构件制造误差效应的效应特性进行了研究,由几何非线性平衡方程推导并建立了全过程控制条件下的误差效应传播方程.在此基础上,以典型的超大跨度斜拉桥苏通大桥为研究对象,就构件制造误差效应的形成过程、效应特性及其传播特性进行了深入研究.研究表明:所建立的误差传播方程应用和求解方便,适用于大跨度斜拉桥全过程施工控制误差效应的理论研究和计算分析;不同类型构件制造误差的传播特性存在较大差异,随悬臂长度增大,主梁节段间制造角度的误差效应表现出典型的自收敛特性,而主梁节段制造长度的误差效应不具备自收敛特性,施工控制实施时应根据误差效应特性确定科学、合理的误差调控方案.      

斜拉桥几何非线性效应分析与数值模拟

几何非线性效应是影响大跨度斜拉桥结构计算的重要因素,通过分析各项几何非线性因素产生的原因,给出其基本理论和计算方法,应用有限元模型实现了考虑几何非线性影响的仿真计算,结合算例,定量分析各项因素对斜拉桥结构计算的影响.     

大跨度斜拉桥几何非线性有限元分析

基于采用U．L．列式法的结构非线性有限元平衡方程．通过考虑几何非线性效应．建立大跨度斜拉桥几何非线性有限元分析流程：研究表明．采用U.L.建立的方法对大跨度斜拉桥进行几何非线性分析具有较高的计算精度．同时能够合理确定斜拉桥初始索力。     

大跨度铁路斜拉桥非线性时域抖振分析

通过脉动风速场模拟，获得了桥梁结构时域化风荷载，在此基础上，采用大跨度桥梁抖振的时域分析法，以一大跨度铁路斜拉桥为工程背景，对大跨度铁路斜拉桥抖振的非线性行为进行了分析．分析中综合考虑了结构几何非线性和气动非线性，其中结构几何非线性因素包括拉索垂度、内力引起的梁-柱效应及结构大变位等，气动非线性因素包括攻角效应、自激力等．非线性运动方程采用双重迭代法求解，以提高迭代的收敛性．非线性时域抖振分析和线性分析结果的比较表明，非线性因素会增大结构的抖振响应．     

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.     

大距度斜拉桥几何非线性地震反应

基于有限位移理论，考虑所有的几何非线性因素，通过产例探讨了几何非线性因素对大跨度钢筋混凝土斜拉桥的自振特性及地震的反应的影响，结果表明：采用三维计算模型考虑几何非线性的影响，在大跨度斜拉桥的地震反应分析中十分必要。     

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。     

被动柔性防护系统对落石冲击作用的传播效应

被动柔性防护系统遭受落石冲击作用时的波传效应对系统耗能效率存在重要影响，对此开展了能量为1 500 kJ的3跨足尺模型冲击试验，结合LS-DYNA开展了非线性动力分析，对比研究了柔性防护系统的冲击变形、特征点位移和钢丝绳拉力等结构响应沿支撑绳纵向的传播特征. 进一步开展了4跨、5跨、6跨和7跨模型的冲击动力学模拟试验，研究了纵向传播距离增加对冲击响应的影响，包括支撑绳拉力、网片内力和系统冲击力随随波传距离增加的衰减率、构件耗能率和冲击历程的多阶段耗能率变化. 研究结果表明:冲击跨支撑绳拉力明显高于边跨；冲击跨网片内力最大，两侧网片内力急剧衰减，呈高斯型衰减分布；随着系统跨数增加，落石冲击变形极值变化较小，但变形时程变化差异较大；内力衰减变化明显，7跨模型中，支撑绳内力衰减超过了50%，网片内力衰减了40%，冲击力衰减了14%；随着系统传播距离的增加，网片、减压环以及钢柱的耗能减少，钢丝绳和其他摩擦耗能增加，第1、2阶段耗能增大，第3阶段耗能减小.      

空心板梁桥拓宽结构新桥截面选取分析

应用梁格法建立空间有限元模型,对比分析了当新桥采用普通空心板和宽幅空心板时,旧桥的内力状态。并且分析了新桥截面的刚度以及跨径对旧桥减载效果的影响,对空心板梁桥拓宽结构的设计有一定的参考价值。     

钢管混凝土箱型拱桥空间结构分析研究

以某主跨为152 m的钢管混凝土箱形拱桥为例,用有限元方法建立其空间计算模型,分析矢跨比等设计参数对拱圈截面内力的影响,并在考虑混凝土收缩徐变的情况下,分析各控制截面内力和位移随时间的变化关系.表明:拱桥矢跨比对其轴力和弯矩影响较大;随着时间的推移,拱桥结构内力和位移有很大改变.     

先简支后连续刚构梁桥影响内力参数分析

随着我国高速公路的快速发展,先简支后连续刚构粱桥以其良好的受力性能、快捷的施工速度、成熟的施工工艺得到广泛应用。以某大桥为工程背景,采用有限元方法对影响先简支后连续刚构梁桥内力的主要参数在成桥状态温度工况下进行较详细分析,分析表明跨径、墩高、墩犀及墩截面型式对结构内力有较大影响。     

基于功率谱法分析场地效应对大跨度连续刚构桥的影响

以一座全长为346 m的预应力混凝土连续刚构桥为基础,建立全桥计算模型,采用由规范反应谱生成的相应的功率谱,分6种工况对桥梁进行激励;通过多点激励与一致激励的对比,分析了场地效应对连续刚构桥的影响.结果表明:对于高墩大跨度连续刚构桥,场地效应主要对跨中截面不利,并使桥墩墩底内力产生突变.     

行波效应对大跨斜拉桥减震控制的影响

为了研究行波效应对斜拉桥减震控制地震反应的影响,推导了多点地震动输入下的大跨桥梁减震控制计算方法,以一座大跨飘浮体系斜拉桥为实例,在桥塔和桥墩处设置阻尼器,建立其三维有限元模型,分析了行波输入下半主动控制和被动控制对斜拉桥的减震效果。计算结果表明:半主动控制比较缓和地控制桥梁的地震反应,而被动控制则急剧地控制桥梁的地震反应,因此,要慎用被动控制;行波效应对无控制、半主动控制和被动控制斜拉桥的桥塔均具有很小的不利影响,仅使桥塔内力增大约10%,对主梁均具有显著不利影响,使主梁内力增大近8倍;行波效应对半主动控制和被动控制减震效果的不利影响很小,没有出现明显的控制效果变差的现象。     

双柱式墩盖梁内力影响因素分析及预应力束布置

用MIDAS对双柱式盖梁进行整体有限元分析,分别比较盖梁高度、桥墩间距和桥墩高度对盖梁控制截面内力的影响,从而为盖梁在不同受力情况下预应力束的合理布置提供依据;同时通过工程实例可得:正确的选取结构计算模型为盖梁预应力束的布置数量和位置奠定了基础。分析表明,当桥墩间距一定时,盖梁高度对盖梁内力影响很小;当盖梁高度一定时,桥墩间距对盖梁内力影响很大,盖梁跨中弯矩随桥墩间距的增大而增大,盖梁支点弯矩随桥墩间距的增大而减小;随着桥墩高度的减小,盖梁跨中弯矩有增大的趋势,支点弯矩有减小的趋势。     

大跨拱与刚构组合桥梁的系杆调整作用

为了解决大跨系杆拱与刚构组合桥梁采用分段系杆调节内力与线形时，其刚构系杆与中跨系杆的作用相互影响的问题，针对1座该类型桥梁的设计方案，采用SAP2000软件建立了三维有限元模型；考虑施工过程的影响，通过分析确定合理的张拉力，使几个关键部位的应力与变形同时满足要求．结果表明，中跨系杆张拉力主要由刚构承担．最后指出，计算恒载内力时，可以不考虑几何非线性的影响．     

竖向地震作用对上承式拱桥的影响

以一座跨径131 m的实际钢筋混凝土箱板拱桥为基础,建立了全桥计算模型,沿顺桥向、横桥向单向和多向输入地震反应谱,采用反应谱法计算了该桥的地震反应。通过改变反应谱输入方式和该桥的矢跨比、拱轴系数,计算了不同矢跨比、不同拱轴系数下主拱圈地震内力,比较分析了在竖向地震作用影响下,主拱圈地震内力的差别。研究结果表明,对于大跨度上承式箱板拱桥,竖向地震作用对拱圈的地震内力是有放大影响的,不考虑竖向地震作用的影响是不合理的。     

框支剪力墙中框支梁的力学性能分析

分析竖向荷载、风荷载、地震作用下框支剪力墙中框支梁的力学性能,表明框支梁截面高度对框支梁的力学性能影响很大,当框支梁截面高度不超过该梁净跨的1／7时,框支梁内力较小,且框支梁挠度及框支楼层的层间侧移均能满足建筑功能要求,这为框支梁的设计提供了实用的理论根据．