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。     

某景区人行悬索桥舒适度分析

以某景区内的1座人行悬索桥为研究背景,结合国内外相关研究结果,建立人行荷载模型及舒适度评价指标要求,介绍了该类人行悬索桥在不满足国内人行桥设计规范要求时对舒适度的评价方法及过程;同时,为进一步提高舒适度,进行了基于调谐质量阻尼器(TMD)的减振措施预案设计。结果显示,该人行悬索桥基频较低,不会出现人桥共振,舒适度满足限值要求;TMD减振措施能有效提高桥梁结构的舒适性。分析结果可为国内建立此类桥型的舒适度评价体系提供参考。     

基于单索理论的多塔悬索桥简化计算模型

为解决初步设计阶段采用挠度理论模型进行多塔悬索桥静力计算时面临的非线性方程数量剧增和收敛性问题,基于单索理论提出了多塔悬索桥在最不利荷载工况下结构控制参数计算的简化模型。根据加劲梁对悬索桥结构整体刚度贡献的研究将挠度理论模型简化为仅由1个积分方程控制的单索模型;然后,根据桥塔的变形协调条件,建立了考虑跨间耦合受力的多塔悬索桥的简化计算模型;最后,以1座三塔四跨悬索桥为例,分别采用有限元法、基于挠度理论和单索理论的解析模型对6种活载工况进行了计算。结果表明:在活载控制工况下,2种解析模型的计算结果间差异很小;与有限元结果相比,简化模型计算所得的加劲梁位移及缆索内力的最大相对误差均在5%以内;提出的方法不仅形式简单还具有较高的精度,可用于大跨度多塔悬索桥的简化计算。     

自锚式悬索桥混合梁结合段的受力机理

钢梁与混凝土梁混合使用能有效地减少自锚式悬索桥的结构重量,提高跨越能力,提高桥梁结构的受力性能和经济性能,而钢梁与混凝土梁的结合段是保证钢梁与混凝土梁之间能否直接有效传力的关键部位,直接影响到整个悬索桥结构的受力。提出了一种自锚式悬索桥混合梁结合段结构形式,并将其应用到某实际工程中,对这种混合梁结合段开展了试验研究,测试了在不同荷载工况下的结构应力分布,试验结果表明,提出的结构具有较大的安全储备。     

泰州长江公路大桥三塔两跨悬索桥结构行为特征

三塔两跨悬索桥总体结构行为、诸多构件的基本受力变形特征与两塔悬索桥不同.结合泰州长江公路大桥控制工况,对三塔两跨悬索桥的结构体系(中央扣)和结构行为特征进行阐述.     

人行悬索桥抗风性能改善措施研究

为解决人行悬索桥桥窄、刚度较小,抗风稳定性往往难以满足抗风规范要求的问题,以国内某人行悬索桥为研究对象,针对其静、动力抗风稳定性均不满足要求的现象,参考日本九重夢人行悬索桥抗风性能改善措施,通过数值计算和风洞试验研究了不同措施提高人行悬索桥抗风性能的效果,总结了人行悬索桥各种可行的抗风性能改善措施,提高了国内某人行悬索桥的抗风性能。研究结果表明:选用45°抗风缆、一联中央扣、降低矢跨比、加密桥面栏杆、设置中央稳定板等几种抗风措施可以提高人行悬索桥的抗风性能。     

自锚式悬索桥静力特性模型试验研究

为研究自锚式悬索桥在运营阶段的静载响应规律,以应变相等为原则,按静力相似理论对哈尔滨市三环西线跨松花江大桥主桥进行1∶50缩尺模型试验研究.以轴向刚度、弯曲刚度相似为主进行模型设计,重点关注桥梁的受力与变形性能.根据有限位移理论的仿真分析,结合相关规范的规定,制订桥梁静力试验工况及试验方法.基于最不利加载工况下的试验数据,对该桥的主缆、吊索、主梁的受力及变形特征进行分析.结果表明:双塔对称体系自锚式悬索桥的边主跨挠度分布情况与三跨连续梁类似,但由于竖向索力的弹性支撑作用,结构挠度减小,证明结构在静力作用下能承担的荷载更大;各关键构件荷载安全系数均在规范限值以内,大桥结构受力偏于安全;各测试工况试验值与理论计算值总体吻合较好,模型能较好反映实桥的受力特性,同时也印证了缩尺模型设计的合理性.     

平板网架加劲梁悬索桥的力学性能分析

该文利用空间网架结构刚度大而悬索结构相对刚度较低的特点,提出了采用网架结构代替常规悬索桥的加劲梁,构成平板网架加劲粱悬索桥。分析了相应结构的受力特征,并以国道G108陕西和山西交界的禹门口黄河公路120m的悬索桥为实例,建立了整体结构分析模型,利用ANSYS有限元软件对该结构体系进行了静力、动力性能分析,探讨了网架作为加劲梁的悬索桥体系的空间工作性能。分析结果表明,由于索、杆和空间网架结构的共同工作效应,使得这种体系的整体刚度好,抵抗变形能力强,结构中各杆件内力分布合理,因而降低了结构的钢材用量。分析结果也表明空间网架结构替代悬索桥的加劲梁是可行的。此外,该文还与桁架式加劲梁悬索桥体系进行了对比分析,最后给出了相关的设计建议。     

某大跨度地锚式人行悬索桥静动力分析

为了验算结构在静力荷载作用下全桥位移、主缆和吊杆应力是否满足规范要求,分析抗风缆对大跨径人行悬索桥横向刚度的贡献以及自振特性的影响。文章以一座主跨223.5m双塔地锚式人行悬索桥为实例,利用有限元软件MIDAS/Civil建立模型,通过节点坐标和桁架单元初拉力的反复迭代,研究得出主缆和吊杆的初始内力、桥梁结构初始刚度及悬索桥初始平衡状态,为手工寻找初始平衡状态提供一种方法。研究通过在恒载、人群荷载、风载的最不利荷载工况下,对全桥结构进行静力计算分析,各项计算结果均满足规范要求。     

大跨度人行悬索桥静动力特性研究

大跨度人行悬索桥广泛应用于跨越景区水域及山谷,其宽跨比通常较小,静动力特性突显。以某338 m主跨地锚式人行悬索桥为工程背景,采用模型仿真、理论分析和节段模型试验相结合的方法,研究大跨度人行悬索桥结构的静动力特性。研究结果表明:大桥在各个荷载工况下,结构的静力响应均满足规范要求;人行桥的人致振动问题突出,3阶竖弯模态和2阶侧弯模态需进行减振设计,最终优化采用电涡流调谐质量阻尼器减振方案;加劲梁三分力系数分别为阻力系数1. 663,升力系数-0. 121,俯仰扭矩系数0. 001,静风临界风速和颤振临界风速分别为116和53. 1 m/s,均大于设计检验风速,满足相关规范要求。大跨度人行悬索桥设计及静动力特性研究为类似桥梁的设计研究提供参考。