自锚式斜拉-悬索协作体系桥非线性随机静力分析

大跨度自锚式斜拉-悬索协作体系桥具有显著的几何非线性行为,且存在材料特性、几何尺寸的随机性．应用响应面法,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．针对一座大跨度自锚式斜拉-悬索协作体系桥方案设计进行了非线性随机静力分析．讨论了在竖向活载作用下材料、几何尺寸的随机性对主梁跨中挠度的影响．结果表明,结构随机性的影响较明显,主缆、斜拉索的材料、几何尺寸的变异对结构响应影响较大．     

大连市金州湾二桥主桥桥型方案选择

介绍了大连市金州湾二桥主桥的三个设计方案,即预应力混凝土斜拉桥方案、自锚式悬索桥方案、自锚式斜拉-悬索协作体系桥方案.分别从施工难易程度、经济适用性和外观造型等方面进行综合比较分析,认为自锚式斜拉-悬索协作体系桥方案最适合在此处实施,推荐其为本工程的首选方案.     

自锚式斜拉-悬索协作体系桥模型试验研究

鉴于自锚式斜拉-悬索协作体系桥结构新颖,目前世界上尚无先例,为了检验其设计及计算理论的正确性,探索自锚式斜拉悬索协作体系桥的整体结构特性,以大连湾跨海大桥推荐方案为原型,制作1／100的试验模型,进行全桥静力和动力模型试验分析,试验结果与理论结果基本吻合．试验验证了理论计算的正确性,表明用现有的有限位移理论分析是安全可靠的．为实际工程的设计与力学性能研究提供依据．     

自锚式斜拉—悬索协作体系桥活载响应分析

结合一座自锚式斜拉—悬索协作体系桥的方案设计,采用了非线性和线性二阶两种方法对活载作用下的结构体系进行了对比计算,讨论了能否用线性二阶的方法替代非线性方法的可行性,对这一体系桥梁的研究与工程设计有一定的参考价值。     

斜拉拱协作体系桥有限元综合算例分析

建立了斜拉拱协作体系桥索力优化有限元模型,采用Midas/Civi L2013有限元计算软件,对斜拉拱协作体系桥初定成桥状态进行分析,通过计算得出成桥状态的合理调整方案,对正常通行状态下支座受力进行验算,结果表明设计参数合理,满足相关规范要求。     

斜拉-悬索协作体系桥基于桩-土-结构相互作用的地震响应研究

以大连湾跨海大桥协作体系桥方案为研究对象,基于大型有限元分析软件ANSYS建立了该桥的三维有限元模型,采用等效嵌固模型模拟了土-桩-结构的相互作用,以此为基础对该方案桥的自振特性进行了分析,重点研究了桩-土-结构相互作用下斜拉-悬索协作体系桥的地震响应,分析结果表明自锚式体系的加劲梁与主塔的纵向位移、塔底、主跨跨中弯矩均大于地锚式体系;但加劲梁竖向位移、主塔塔底轴力则小于地锚式体系。     

斜拉-悬索协作体系桥的温度效应分析

对自锚式和地锚式2种斜拉-悬索协作体系桥进行了成桥后的温度效应分析,分别考虑了体系温差、索梁塔温差、索塔日照、索梁日照4方面的影响,并对比了2种体系的结果.结果显示温度效应对2种体系内力和位移的影响都比较大,不同种类的温度效应对2种体系的影响程度也不相同,并对其原因进行了分析.     

自锚式斜拉-悬索协作体系桥静风响应分析

自锚式斜拉-悬索协作体系桥作为一种全新的结构体系,兼备了自锚式悬索桥和斜拉桥的许多优点,结构体系则更为复杂。结合400m主跨的金州海湾大桥这一实际工程方案,建立了有限元空间分析模型,分析了其在静风荷载作用下的非线性行为,总结了初始攻角、附加攻角等参数及是否考虑缆索系统承受风荷载等对体系的影响规律。     

自锚式悬索桥正装分析空缆线形计算

自锚式悬索桥空缆线形是保证桥梁成桥状态的关键因素,以上海市浦东新区运河大桥为工程背景,提出了结合有限元施工控制模型与悬链线数值算法的空缆线形计算方法,对空缆线形以及施工过程进行精确分析,解决自锚式悬索桥施工控制残余误差的问题.最后通过对浦东运河大桥的分析,验证了应用此方法进行正装分析的精度以及效率.     

自锚式斜拉—悬索协作体系桥静风响应分析

自锚式斜拉—悬索协作体系桥作为一种全新的结构体系,兼备了自锚式悬索桥和斜拉桥的许多优点,结构体系则更为复杂。结合400m主跨的金州海湾大桥这一实际工程方案,建立了有限元空间分析模型,分析了其在静风荷载作用下的非线性行为,总结了初始攻角、附加攻角等参数及是否考虑缆索系统承受风荷载等对体系的影响规律。     

自锚式悬索桥主缆成桥线形分析的等代梁法

主缆是自锚式悬索桥结构中的主要承重构件,主缆的成桥线形是进行结构设计、计算和指导施工的关键控制因素,建立符合实际情况的主缆成桥线形计算方法十分必要。采用等代梁法,根据力学平衡和变形相容条件,推导出了假设荷载沿跨径均布的抛物线法和假设荷载沿弧线均布的悬链线法的主缆成桥线形的解析表达式,并采用逐次逼近法计算出悬链线法主缆内力水平分量和成桥线形,同时建立非线性有限元分析模型并通过迭代计算确定主缆线形的数值解并与该方法进行对比分析,结果表明,该方法简单易行,精确度高,能满足工程需要。     

北京市昌平区南环大桥施工过程仿真分析

北京市昌平区南环大桥为跨径达175m的大跨径钢箱梁自锚式悬索桥,通过对其施工过程进行仿真分析,提出从成桥状态识别主缆无应力长度,进而确定主缆空缆线形及主索鞍塔顶预偏值的方法,以及合理确定吊杆张拉方案的原则,可供桥梁工程技术人员参考。     

江山北关大桥主缆索股架设研究

本文以浙江江山北关大桥为工程背景,应用解析法推导出自锚式悬索桥空缆线形方程,并研究了该桥基准索股架设期间各种误差对主缆线形的影响,以便使主缆空缆线形精确快速达到目标要求。     

某自锚式悬索桥吊杆施工关键技术

自锚式悬索桥是一种结构体系封闭的超静定结构,控制吊杆张拉力是实现合理成桥状态的一项重要措施.文章结合一座自锚式悬索桥吊杆张拉施工,分析了合理成桥状态下的吊杆内力,模拟并确定了吊杆的分次张拉施工过程,在索夹预偏计算中考虑了主缆的几何非线性影响,提出用油顶逐一试张拉的方式检测各吊杆内力.实践表明,文章所提出的吊杆施工技术可保证主梁和主塔受力合理.     

渤海海峡跨海大桥主通航桥方案设计

渤海海峡是沈阳至海口高速公路必经的区域。以自然和地质条件为基础,重点考虑桥型以及主塔结构对于渤海海峡的适应性,认为斜拉-悬索协作体系最适合作为该跨海大桥主通航桥的设计方案。     

温度影响下主缆线形精细计算方法研究与应用

悬索桥施工前,应通过基于有限元方法的杆件正向装配及逆向拆除法来进行正反向计算,若2种计算得到的成桥状态各项数据闭合且合理,则可基于此确定其各项施工参数。但上述计算是基于设计基准温度,而施工时环境温度与设计基准温度存在差异,且主缆索股的垂度与线形受温度影响较大,上述2种温度的差异使得主缆架设完成时其空缆线形参数与理论值不一致。因此,在施工前及施工过程中应根据2种温度的差异对主缆形状的影响规律来调整空缆状态下主缆的线形。为此在悬索桥施工过程主缆线形的解析计算方法基础上,推导了2种温度影响下主缆形状计算表达式,并编写成数值计算程序用于主缆施工控制过程中,能保证施工完成时桥梁处于合理成桥状态,本计算方法也可用于其他悬索桥的主缆施工过程中。结合大跨径地锚式悬索桥算例,验证了悬索桥主缆施工过程中考虑温度因素的空缆线形计算方法的正确性。     

基于ANSYS的悬索桥空间主缆扭转问题计算方法研究

自锚式悬索桥在体系转换过程中,通过对吊杆在垂直于纵桥向的竖平面中进行张拉并锚固于加劲梁上,从而形成空间主缆自锚式悬索桥结构。因主缆和吊杆形成空间索系,很大程度上减小了此类结构在横桥向荷载作用下的内力和位移。但是,该种桥型的主缆在由空缆时的平面状态转变为成桥时的空间状态过程中会产生扭转变形。基于此,在主缆索夹安装前应正确给定其安装预偏角,从而避免索夹在成桥状态下扭转破坏。但应注意到,在ANSYS等软件中,主缆一般是用杆单元进行模拟,无法通过计算获取主缆的扭转角度。以杭州某空间主缆自锚式悬索桥为研究背景,提出在ANSYS中对梁单元的部分参数进行特殊取值来模拟主缆,计算主缆的扭转角。理论分析表明,将梁单元抗弯刚度取合理的较小值时,其受力特点便接近于索单元。最后,对某空间主缆自锚式悬索桥的缩尺相似模型进行数值模拟,得到了该模型主缆在吊杆横向张力下扭转角度的数值计算结果。从而在一定程度上解决了运用通用有限元软件计算悬索桥主缆扭转角度这一难题。     

悬索桥空间主缆恒载线形分析

为了确定悬索桥空间主缆恒载线形,根据已有的二维模型,提出了一个三维主缆找形计算方法.确定悬索桥成桥状态线形主要是确定主缆的线形.给定悬索桥成桥时受力的性能指标,就能计算悬索桥成桥吊索内力,由吊索内力能够迭代形成主缆几何形状.将三维主缆投影到2个平面上分别考虑几何边界条件和力的平衡条件,倾斜吊杆的影响.引入牛顿迭代法,推导了三维主缆的迭代方程,给出了具体计算分析的迭代流程.研究结果表明:精度完全能满足工程计算要求.     

大跨径自锚式悬索桥几何非线性行为分析

针对大跨径自锚式悬索桥的几何非线性问题,基于非线性分析的基本原理,采用了分次加载分析自锚式悬索桥几何非线性特征的方法,在借助全桥模型试验的基础上,研究了大跨径自锚式悬索桥在施工阶段和成桥阶段主缆位移的几何非线性行为,揭示了主缆位移的几何非线性特征以及结构体系转换对主缆位移几何非线性的影响规律。结果表明:施工阶段主缆位移的几何非线性行为变化显著,主要经历了线性化特征显著、非线性特征逐渐增强、非线性特征逐渐弱化的三个阶段,且已张拉吊索对应索夹点位置和未张拉吊索对应索夹点位置的几何非线性行为变化规律不相同,其中主缆位移影响线零点具有比其它主缆位置更为明显的几何非线性特征;成桥阶段主缆位移线性化特征显著,荷载效应符合叠加原理。     

悬索桥主缆线计算的一种新方法

通过计算比较,发现两索夹间的缆索不论是用悬链线还是用抛物线计算,其结果在数值计算要求的精度范围内是相同的,因此可以用抛物线代替悬链线计算主缆线形。采用这一方法可以把主缆线形计算转化为可用“追赶法”求解的方程组,简化了计算。本文还推导了两支点不等高抛物线缆索长度和伸长量的计算公式、计算成桥线形时需要的缆索水平分力与矢高关系的迭代公式、计算空缆线形时需要的缆索水平分力与缆索无应力长度关系的迭代公式、跨径与缆索无应力长度关系的迭代公式。算例表明,初值算法结果准确,迭代公式收敛得快。