独塔斜拉与连续刚构组合桥梁动力特性及参数影响分析

为分析国内首座独塔斜拉连续刚构组合结构体系铁路桥梁的动力特性,以Midas/Civil 2006为平台,介绍其空间有限元模型的建模策略;采用子空间迭代法对这种独特的组合体系进行动力特性分析,给出了前10阶频率和相应的振型;同时,分别计算了恒载集度和弹性模量2种主要结构参数变化对动力特性的影响,并对其规律作出了讨论分析。计算结果表明:斜拉刚构组合结构振动特性兼有斜拉桥和刚构桥的特点,受恒载集度和弹性模量等结构参数变化影响较大。     

独塔斜拉连续刚构组合桥施工全过程仿真分析

广珠线西江特大桥是我国铁路上第一座独塔斜拉连续刚构组合桥梁.为研究其施工过程中的力学行为,采用空间有限元模型,根据实际施工过程,计算主桥各个施工阶段下的应力和变形,分析主桥关键部位在各种荷载作用下随施工阶段的应力变化路径.计算表明,斜拉连续刚构组合结构在施工过程中体现出组合桥体系的受力特性,是以连续刚构为主的结构受力体系;同时,斜拉桥的受力行为增大了主梁根部的正应力,斜拉索对结构起到了"刚度保持"的作用.     

基于拉索等效弹模修正的大跨度斜拉桥动力特性及参数分析

研究斜拉桥动力特性是桥梁结构动力分析的前提和基础,以大跨度斜拉桥为研究对象,首先运用大型有限元通用软件ANSYS建立斜拉桥空间有限元模型,并用Ernst公式对其拉索等效弹性模量进行修正,其次分析了大跨度斜拉桥的动力特性以及结构参数对动力特性的影响,其研究结论可为该桥梁结构体系下的车振、风振、地震等设计提供依据和参考。     

鹅公岩大桥动力特性分析

以重庆市鹅公岩大桥为工程案例,对大跨径自锚式悬索桥的动力特性进行研究。基于MIDAS/CIVIL软件建立全桥有限元模型,采用非线性有限元与子空间迭代相结合的方法,具体分析矢跨比、边中跨比、构件刚度以及服役期荷载集度、温差等参数对600m跨径的自锚式悬索桥动力特性的影响规律。研究结果表明:成桥状态下,结构基频为0.103 1 Hz,加劲梁纵飘振型起主导作用;矢跨比的改变使多阶模态的频率受到影响,其中,加劲梁振动受到的影响最为显著;边中跨比主要影响结构的竖向振动,减小边中跨比有利于提高结构的整体刚度;主缆抗拉刚度对频率的影响较小,反之,主梁抗弯刚度对结构的竖向及横向频率的影响较为显著;桥梁服役期间,模态频率受恒载集度、温差因素的影响不可忽略。     

钢管混凝土拉索拱桥结构动力分析

针对钢管混凝土拉索拱桥-天子山桥,建立空间有限元模型,计算了该桥的动力特性,并与实测结果进行了比较,表明所建模型能反映原结构.在此基础上分别讨论了索力变化和弹性模量变化对桥梁结构自振特性的影响.所得结果从桥梁动力分析角度表明拉索是该桥型的重要组成部分.     

中承式系杆拱桥自振特性影响因素分析

采用大型结构通用软件Midas/Civil,对一座中承式钢筋混凝土系杆拱桥进行了结构自振特性的数值模拟分析,取得了结构自振频率和自振振型等动力参数,并对振型进行了描述,通过变换桥梁的主要结构参数来对比分析了它们对结构自振特性的影响.计算结果表明,桥面板的厚度、混凝土弹性模量以及拱肋刚度的变化均对自振特性有重要影响,研究结论可以为同类桥型的设计提供参考.     

斜拉索断裂对斜拉桥动力性能的影响研究

斜拉索断裂后必然会对斜拉桥动力性能产生一定的影响,进而影响到桥梁的通载能力。利用有限元方法针对长江某大型斜拉桥进行数值分析建模,考虑了各种非线性影响因素,对模型施加二期恒载后进行计算检验。验证模型合理性后,针对斜拉索不同断裂位置和数量,对斜拉桥进行了动力性能分析。通过分析得出背索和跨中斜拉索断裂对全桥动力性能影响较大和竖向振型受斜拉索断裂影响较大的结论,可为斜拉桥应急抢修技术方案的制定和平时桥梁的健康监测提供理论依据。     

简支变连续梁桥的自振频率特性

梁体自重由简支体系承担,二期恒载和汽车等荷载由连续体系承担是简支变连续梁桥的静力特性。质量分布与内力分布的不一致导致了其频率求解的困难。通过改变现浇段材料的弹性模量实现了对简支变连续梁桥静力特性的模拟,在静力特性一致的基础上,用空间有限元模型讨论了简支变连续梁桥的自振频率特性,并与结构形式相同的连续梁桥和简支梁桥进行对比分析。研究表明:在相同振型条件下,简支变连续梁桥的频率要低于相应的连续梁桥,高于简支梁桥。研究成果为该桥型抗震性能等动力响应的研究具有重要意义。     

结构参数变化对金马大桥动力特性的影响研究

广东金马大桥主桥为双索面混凝土独塔斜拉桥与T形刚构的协作体系,其独特结构体系的成功实施引起了工程界的巨大关注.协作体系的动力特性主要包括体系的自振频率和主振型,它是协作体系结构动力分析的基础和前提.文中通过建立空间有限元模型,对金马大桥这种独特的协作体系结构进行了动力特征分析并给出了前20阶频率和前6阶的振型, 同时研究了各种结构参数变化金马大桥协作体系结构的动力特性的影响,对其影响规律作了详细的讨论.     

钢-混凝土组合梁桥施工的时变空间有限元分析

结合某实际工程，介绍了钢-混凝土组合粱桥的体系转换施工技术，通过对有体系转换钢-混凝土组合粱桥施工过程进行时变空间有限元分析，并将计算结果与无体系转换组合粱桥计算结果进行对比，表明钢-混凝土组合体系转换施工技术能够在不增加桥梁结构应力的情况下，有效控制桥梁结构在施工荷载与二期恒载下的变形，从而实现较大的跨越而不增加桥梁截面高度，大大提高了材料的利用效率．     

小西湖矮塔斜拉桥的动力性能分析

以小西湖矮塔斜拉桥为例,通过引入拉索自振频率影响度的概念,分析了拉索的存在对矮塔斜拉桥自振特性的影响,探讨了矮塔斜拉桥的自振特性与相应连续梁桥(或刚构桥)的区别;在分析矮塔斜拉桥地震反应的基础上,通过引入振型贡献率的概念,分析了高阶振型对矮塔斜拉桥动力性能的影响;分析了矮塔斜拉桥的振型耦联效应.最后较全面地总结了单索面混凝土矮塔斜拉桥的动力特性,对进一步认识矮塔斜拉桥的动力性能有一定的参考意义.     

不同结构体系斜拉桥抗冲击动力响应

为了探讨斜拉桥抗常规武器冲击的动力响应,为重要桥梁设施工程防护和修复提供重要的理论依据,用LS-DYNA非线性动力有限元程序,针对长杆射弹冲击桥塔的危险情况,对不同结构体系———刚构体系、支承体系和漂浮体系斜拉桥抗冲击动态响应进行了数值模拟分析,比较了结构体系不同对斜拉桥抗冲击动力响应的影响.研究表明,桥塔纵桥向被撞击区域的局部变形最大,3种结构体系中漂浮体系被撞击区域的局部变形最小;刚构体系中塔抗冲击的塑性动力变形最大,冲击破坏危险性最大,其桥面系主梁的振动响应也最明显.     

某超大跨度斜拉桥动力特性分析

摘要：为了研究某超大跨度半漂浮体系斜拉桥的动力特性,应用有限元软件ANSYS对该斜拉桥建立了空间有限元模型,采用子空间迭代法对该桥模型的模态进行求解,得到该斜拉桥的自振频率和振型。分析结果显示该超大跨度半漂浮体系斜拉桥具有基本周期长、自振频率较低、模态密集、振型相互耦合等特点。     

斜拉桥船撞荷载下静动力响应对比分析

采用船撞动力时程最大值、峰值范围内的局部平均值及全局平均值,作为船撞等效静力荷载对斜拉桥进行船撞静力分析,将结构静力响应与船撞动力响应进行对比分析。结果表明:斜拉桥结构位移响应、内力响应差别较大。建议针对存在船撞问题的斜拉桥,在设计时船撞分析尽量采用动力分析方法,以便得到更为真实的结构内力和位移响应。     

斜拉桥船撞荷载下静动力响应对比分析

采用船撞动力时程最大值、峰值范围内的局部平均值及全局平均值,作为船撞等效静力荷载对斜拉桥进行船撞静力分析,将结构静力响应与船撞动力响应进行对比分析.结果表明:斜拉桥结构位移响应、内力响应差别较大.建议针对存在船撞问题的斜拉桥,在设计时船撞分析尽量采用动力分析方法,以便得到更为真实的结构内力和位移响应.     

某单索面斜拉桥承载能力评定

单索面斜拉桥受力较双索面斜拉桥更为复杂,主要表现在面外稳定性以及结构振动特性的变化[1]。其次由于各斜拉索强度不能做到完全相同,钢索索力也难均匀分配给各个单丝,因此斜拉索索力是影响桥梁安全运营的关键因素。以某座单索面斜拉桥为对象对该桥动、静载试验加载方案进行了设计,然后进行现场试验,得到了此次静载试验的校验系数及桥梁振动数据,在此基础上对测试结果进行了理论分析。     

独柱墩T形刚构桥地震反应分析

针对目前城市桥梁通常采用的独柱墩连续梁桥的受力和结构设计存在的问题和缺陷,提出了2跨T形刚构桥梁结构形式,并对2种桥梁结构形式在构造和抗震性能方面的特点进行了对比.在构造方面,与连续粱桥相比,独柱墩T形刚构桥通过墩梁固结节省了支座,简化了伸缩缝的构造,增加了桥梁的横向稳定性,减小了横梁的受力.利用反应谱方法,推导了墩底固结等截面情况下T形刚构和连续粱桥简化模型的地震力和桥墩弯矩的解析表达式,并给出了不同周期范围内的2种体系地震反应的比较结果.采用桥梁的整体有限元模型,考虑桩土相互作用,对实桥进行了地震反应分析.研究结果表明,T形刚构采用墩梁固结能够显著降低地震力作用下桥墩和桩基的弯矩,提高了桥粱的抗震能力,简化了抗震构造.     

移动载荷下大跨度斜拉桥的力学分析

计算分析斜拉桥结构在工作载荷作用下的响应是保证桥梁安全性的重要措施.鉴于此,应用ANSYS软件,针对斜拉桥承受的不同荷载及工程实际,根据瞬态动力学有限元方法基本原理,分析了斜拉桥的动力特性,有效解决了边界条件以及动载荷的作用等问题.