珠江黄埔大桥悬索桥无抗风缆猫道设计及其施工关键技术

由于珠江黄埔桥悬索桥所跨越水道水运交通繁忙,故设计采用无抗风缆的猫道系统.文中通过风洞试验对猫道的风致振动稳定性进行了研究,利用试验测得的静力三分力系数后,采用有限元法对猫道在扶手绳参与受力（工况A）及不参与受力（工况B）2种工况下的结构强度进行了验算,计算结果表明本设计方案符合相关设计要求,同时根据本文提出的施工工艺进行施工指导,顺利完成了珠江黄埔大桥悬索桥猫道系统的施工.     

大宁河特大桥轻型猫道施工设计

结合具体工程实例,介绍重庆大宁河特大桥三跨连续轻型施工猫道的设计,并对承重索静力进行计算。工程实践表明：相对于三跨独立结构猫道而言,三跨连续结构减小了由于中跨和边跨实际荷载差距较大而使交界墩承受过大水平力的影响;由于承重索与扶手索为独立支承和锚固,受扶手索张力的影响,猫道抗风稳定性相对于一般猫道结构要好许多。     

浙江平湖九龙山通天桥猫道的设计

通天桥是浙江省九龙山旅游度假区内的一座空间索桁架结构人行桥，主桥跨度208m。该桥具有自重较轻和抗风性能好的特点．桥跨结构由承重索、背索、桥面索及抗风索等组成，所有索都施加了预应力以增加结构的刚度和稳定性．由于桥塔、主缆和桥面索都采用空间结构形式，使施工难度增大．介绍了该桥猫道结构的设计方案和设计思路，采用了考虑非线性影响的解析的索结构计算理论．计算了该桥猫道结构恒载与活载下的结构线形和内力．     

独塔斜拉桥静风稳定性分析

以某独塔钢箱梁斜拉桥为背景,进行抗风性能分析。采用计算流体动力学（CFD）数值模拟技术计算得到主梁断面的静力三分力系数,分析静风扭转发散机理。对桥梁结构进行自振特性分析,为进一步研究风致振动提供依据。最后,进行了风载响应计算,评估该桥的抗风性能。     

猫道荷载在悬索桥施工控制中影响分析

采用分段悬链线计算方法,以贵州北盘江大桥为例对猫道的架设参数进行了计算,并考虑了由于猫道边中跨分离所产生的不平衡水平力及猫道荷载对悬索桥施工控制参数的影响。工程实践表明,该方法计算准确,为猫道施工计算和悬索桥施工监控提供了参考。     

大跨悬索桥猫道设计与结构验算

岳阳洞庭湖大桥为双塔双跨钢桁架梁悬索桥,缆跨径布置为460 m+1 480 m+491 m,主梁跨径布置为1 480 m+453.6 m,主缆矢跨比为1∶10。其猫道的设计与结构稳定性直接影响大桥的施工安全。从猫道总体布置、猫道承重索及扶手索、猫道承重索锚固体系、塔顶转索鞍及变位系统、猫道面层及门架等方面介绍了该大桥的猫道设计,并建立猫道结构计算模型,对恒载状态下的承重索线形及张力进行了验算,验算结果满足施工要求;通过验算组合状态下猫道承重索和门架承重索结构,得到其安全系数均大于3,证明猫道设计合理,有足够的安全储备。     

基于量子粒子群算法的门式刚架结构抗风优化

为弥补目前结构抗风优化仅针对高层建筑的不足,采用量子粒子群算法对一大跨屋盖结构进行了抗风优化.基于风洞试验数据库获得等效静力风荷载,并根据型钢表组成离散变量搜索空间.通过约束违反协调系数,构造了一种新的适应值模型,进一步建立了粒子越界处理方法,以保证优化的可行性和收敛性.通过10次运行计算以确定门式刚架的最优设计,并在全风向角下对优化结果进行校核.研究结果表明,目标函数随迭代单调递减收敛,总质量标准差仅为其平均值的4%,平均迭代24次,说明量子粒子群算法用于门式刚架抗风优化具有较好的健壮性和计算效率.      

大跨度悬索桥猫道减振措施探讨

猫道作为悬索桥主缆施工过程中的一种临时性结构,其特点是轻、柔,动力特性差,大跨度悬索桥猫道对抗风振更加不利。提出无抗风缆系统猫道所采取的各种减振措施,并取日本来岛大桥的试验数据进行分析证明,对主缆施工人员的安全和主缆架设施工的质量有更好的保证。     

混凝土拱桥在施工阶段的非线性稳定分析

论述了劲性骨架法施工的特点,用荷载增量法并考虑几何非线性和材料非线性影响以及施工加载历程,建立了３种计算模型,对用劲性骨架法施工的大跨度混凝土拱桥各施工阶段稳定性进行了分析研究,提出各种计算模型的适用范围。     

超大跨径悬索桥空气静力非线性行为研究

通过运用非线性空气静力稳定理论及程序系统,对超大跨径悬索桥领域的空气静力行为展开了初步的分析与比较,获得了一些重要的结论．本文研究旨在为今后超大跨径桥梁的静力抗风设计提供参考．     

大跨钢-混凝土结合梁斜拉桥传力机理

为探讨大跨结合梁斜拉桥中钢主梁与混凝土板的传力机理,采用梁段模型试验与有限元数值分析相结合的方法,对观音岩长江大桥主梁的受力性能进行了研究.用有限元软件ANSYS建立标准梁段的空间有限元模型,对不同组合荷载作用下结合梁的应力分布进行了弹性分析;考虑材料的非线性特性和剪力钉荷载-滑移的非线性关系,对设计荷载组合下结合梁的力学行为进行了弹塑性分析.在此基础上,采用1:2的缩尺比例进行模型试验研究,测试了不同荷载组合下结合梁截面的应力.研究结果表明:在设计荷载组合作用下,混凝土板与钢主梁间的相对滑移较小,剪力钉能有效抗剪,保证结构整体受力性能的要求;结合梁截面应力基本满足平截面假定,钢主梁以抗弯为主,混凝土板承担较大截面压力.      

大跨独塔斜拉桥纵隔板的极限承载力

为保证主跨383m 的广州珠江黄埔大桥北汊桥主梁吊装施工期间钢箱梁桁架式纵隔板的稳定性,对集 中荷载作用下纵隔板的极限承载力进行了非线性有限元数值模拟和模型试验.采用通用有限元软件ANSYS建 立梁段的空间数值模型,得到了设计荷载作用下纵隔板的应力分布及施工阶段结构的弹性屈曲系数;考虑材料 及几何非线性和初始缺陷,得到了该纵隔板的极限承载力.采用1:2.5缩尺模型对纵隔板进行了静载试验,得到 了设计荷载作用下纵隔板的应力和变形;通过极限承载力试验,得到了设计荷载作用下纵隔板的非线性屈曲系 数.研究结果表明:该斜拉桥钢箱梁纵隔板设计合理,其稳定性满足设计要求;考虑初始缺陷的非线性有限元分 析可用于研究钢箱梁纵隔板的局部稳定性.      

湛江海湾大桥索梁锚固结构足尺模型试验

为了深入研究锚拉板式索梁锚固结构的传力机理和应力分布规律，评估其安全性和可靠性，以湛江海湾大桥为工程背景，对锚拉板式索梁锚固结构进行了足尺模型试验，并与非线性有限元仿真结果进行了比较．研究表明：锚拉板与锚拉筒连接焊缝处应力水平较高，远离焊缝应力分布趋于均匀；结构整体受力合理，具有足够的安全储备，但局部存在应力集中，设计时应予以注意．     

柔性吊桥无应力初始状态的确定

为评估某柔性吊桥的承载力,笔者对其进行了空载状态几何形状测量和静载试验,并利用几何非线性有限元法对试验结果进行了数值模拟.着重探讨了利用结构现状参数,确定结构无应力初始状态的方法.有限元法的模拟结果与实测值的吻合证明了该方法的正确性.笔者建立的结构无应力初始状态确定方法,可用于大跨度索结构的有限元分析与设计.     

索道桥静力与横向稳定性分析

索道桥是以钢丝绳为主要受力构件的一种柔性悬索体系桥梁。利用有限元软件M IDAS建立某索道桥的空间计算模型,静力计算结果与试验实测值吻合良好。在计入主缆几何刚度的基础上,开展桥梁空间横向稳定性分析,提出多种提高其横向稳定性的方案;通过不同方案下桥梁横向稳定性对比,从中推出最优方案。分析方法与结果可为同类索道桥的设计与施工提供参考。     

高速客车悬挂系统静挠度分配对运行平稳性的影响

为提高高速客车乘坐的舒适性,以悬挂系统静挠度为研究对象,讨论了二系和一系悬挂静挠度比与总静挠度的关系.根据振动理论及多体系统动力学原理,研究了不同静挠度比下二自由度车轮荷重系统受迫振动的特点,建立了高速客车分析模型,分析了不同速度下一系和二系静挠度分配对高速车辆运行平稳性的影响.研究结果表明:对于车轮荷重系统,在低于4 Hz的频段中,车体加速度随挠度比的增大而减小,在高于4 Hz的频段,挠度比为1.0和2.0时,车体加速度较小;随着静挠度比增大,构架振动加剧,车体横向平稳性略有降低,频率在2～10 Hz之间车体垂向振动明显变大,静挠度比为0.5和8.0时的垂向平稳性指标比静挠度比为2.0时的计算结果分别高出1.5%和6.0%.      

Study on Fatigue Behavior of Anchorage of Cable and Girder of Long Span Cable-Stayed Bridge

A full scale model test is done and a FEM model is established toinvestigate the fatigue behavior of the Nancha cable-stayed bridge of the Nanjing Second Yangtz River Bridge, a long span steel bridge with a main span of 628 m. The results of test and FEM are analyzed and compared. It is shown that they are in good agreement. It is verified that the fatigue characteristic of the anchorage structure of cable and girder of the bridge satisfies the requirements specified by Chinese, British and American codes.     

基于验证模型的枕梁疲劳寿命预测虚拟实验

为了研究地铁车辆枕梁服役安全性问题,考虑到大量疲劳实验耗时长且成本高,利用虚拟实验方法对枕梁结构疲劳寿命进行评估,根据EN12663-1标准设计枕梁静力实验,获得枕梁表面特征点的应力值和位移值;然后对枕梁进行有限元建模并仿真,对比静力实验结果,调整后获得与枕梁实际结构相符的有限元模型;最后利用Monte Carlo方法,进行地铁车辆枕梁在恒幅载荷与变幅载荷作用下的虚拟疲劳实验. 研究结果表明:在标准规定的恒幅载荷作用下,该地铁车辆枕梁寿命大于1 000万次载荷循环的可靠度约为0.73;在变幅载荷作用下,寿命大于1 000万次载荷作用的可靠度约为0.81;因此,该地铁车辆枕梁完全满足设计与使用要求.