桥塔约束刚度对单跨双缆悬索桥受力特性的影响

双缆悬索桥以其独特的受力特性在多塔多跨悬索桥设计中具有受力有利的优势,为了更好地了解双缆悬索桥的受力特性,在桥塔塔顶约束的基础上,分析了桥塔塔顶无约束情况下单跨双缆悬索桥的受力特性,推导出了桥塔塔顶无约束时下上吊索内力比值的理论计算公式。研究表明:在探究活载作用下单跨双缆悬索桥的受力特性时,桥塔的约束刚度不能视为无穷大,即要考虑桥塔的约束刚度。随着桥塔约束刚度的增加,下上吊索内力的比值会慢慢减小,即下缆承受的内力会慢慢减小,而上缆承受的内力会慢慢增大。通过得到推导桥塔约束刚度的计算公式,计算结果表明对于单跨双缆悬索桥来说,当其他材料和构件参数以及锚碇与桥塔顶点的高差确定时,桥塔的约束刚度随着边缆与水平线的倾角增大表现为先增大后减小的趋势。     

大跨悬索桥吊索抗火性能与新防护结构研究

为了使造型优美的大跨悬索桥能更好地保持原始设计性能,以获得更长久的安全使用状态,梳理分析了构成索桥吊索危害的最不利火灾工况,构建计算仿真模型,分析吊索极限断裂情况,提出了防护和承重载荷兼顾的新型吊索结构.在分析此方面研究成果的基础上,按照背景可通行的危害标的物选择油罐车火灾燃烧模型,依据试验数据和引用参考确定吊索材料热...     

自锚式悬索桥吊索力缺失分析

为了解自锚式悬索桥吊索力缺失对结构受力的影响,基于分段悬链线理论,在求解主缆节段控制方程组的基础上,分析其成桥阶段受力以及吊索力出现缺失前后主缆、吊索的受力变化;基于膜理论,将吊索力缺失等效为附加荷载作用于加劲梁上,分析其受力、变形情况。研究结果表明:该文分析方法可靠,计算简便,精度较高,公式化的近似理论解对完善自锚式悬索桥设计理论,提高对结构整体力学性能的把握具有参考价值。     

大跨度双链式悬索桥受力特性影响因素研究

为探索理想的大跨度双链式悬索桥布置形式,以某在建过江通道主桥(主跨1 760 m的单跨简支钢箱梁悬索桥,加劲梁采用扁平流线型钢箱梁,梁宽31.5 m,梁高4.0 m)为工程背景,利用大跨度悬索桥几何非线性计算软件SNAS建立有限元模型,分析不同恒载分配系数μ和矢跨比λ对结构受力特性的影响.结果表明:随着μ减小,结构竖向...     

塔梁弹性支座刚度对三跨连续悬索桥结构体系影响的研究

为研究塔梁竖向弹性支座刚度对三跨连续弹性支承钢箱梁悬索桥结构静动力特性的影响,以主跨926 m的浙江秀山大桥为依托,采用有限元通用软件midas Civil 2013建立4种方案模型,并对比4种方案结构静动力特性,提出合理的塔梁竖向弹性支座刚度控制因素。结果表明,随着塔梁弹性支座刚度增大,梁端和塔梁支座处钢箱梁转角、钢箱梁塔梁支座处和跨中位移也随之减小,但塔梁支座处钢箱梁的弯矩和应力会随之增大;成桥恒载状态下塔梁弹性支座反力也逐渐增大,其相邻的长吊索索力减小60%,但只有合适的塔梁弹性支座刚度,才可显著减小相邻长吊索的应力幅;钢箱梁底板应力和长吊索应力幅是塔梁弹性支座刚度取值的控制因素;结构基频有轻微减小,结构横向刚度有所降低。     

南京小龙湾混凝土自锚式悬索桥吊索张拉过程研究

不同于地锚式悬索桥,自锚式悬索桥先梁后缆的施工方式,使其张拉过程具有显著的可优化性。依托小龙湾自锚式悬索桥工程实例,对自锚式悬索桥张拉过程控制原则、控制目标进行了分析,在满足桥梁结构受力安全的前提下,尽量减少接长杆数量、索鞍顶推次数、千斤顶数量和张拉批次,以较少的人力物力财力和时间来完成吊索张拉方案。建立有限元模型,模拟分析小龙湾大桥张拉全过程,根据吊索张拉安全系数、桥塔及加劲梁允许最大压应力、最小拉应力等指标,提出适用于该桥的张拉控制方案。对比分析了成桥状态与张拉过程中吊索的最大索力,发现在跨中14~16号吊索索力较成桥状态索力有所增加,但均能满足张拉过程吊索安全要求。对吊索张拉过程中桥塔及加劲梁的应力变化规律进行了总结,发现在张拉14~17号吊索时,桥塔、加劲梁等混凝土构件应力发生显著变化。     

超大跨度双跨钢桁梁悬索桥动力特性分析和模态试验

以跨径布置460 m+1480 m+491 m的一座双跨钢桁梁悬索桥结构为工程背景,充分考虑结构几何非线性效应、大位移非线性效应等因素的影响,建立了算例桥梁的MIDAS空间有限元分析模型,对基本动力特性进行了仿真分析和结构振动试验测试;对成桥结构进行动力特征参数测试,并与理论计算值进行了对比分析,该桥实测动力特征参数与对应理论计算值基本吻合,且测试值大于理论计算值,这表明成桥结构实测刚度大于理论设计目标值。     

横向弯曲效应对大跨度人行悬索桥短吊索影响的分析

以某新建大跨度人行悬索桥为工程背景,通过理论分析和有限元仿真,探讨了横向弯曲效应对吊索应力的影响.研究结果表明:抗风缆可有效减小横向变位,但其张力对横向变位影响程度较小;跨中短吊索横向弯曲效应明显,在无抗风缆结构中最大弯曲附加应力约恒载应力的1.85倍,有抗风缆结构中附加应力仍达恒载的1.14倍;考虑弯曲效应下,跨中部...     

空间缆索悬索桥吊索断裂时的强健性分析

悬索桥吊索是整个结构较为薄弱的位置,吊索突然断裂对相邻吊索存在巨大冲击,内力在短时间内迅速增大,存在破坏的风险,从而影响整个桥梁结构安全.依托空间缆索悬索桥宝塔坪特大桥,在有限元分析软件ANSYS中建立结构空间模型,采用杀死单元的方式使特定位置的吊索退出工作.考虑结构阻尼的影响,进行瞬态非线性时程分析,研究空间缆索悬索...     

景区人行悬索桥受力特征研究

为研究景区人行悬索桥受力特征,探讨结构最不利工况,完善相关桥梁设计方法,以张家界某人行悬索桥为背景,通过有限元软件建立全桥模型分析了人群均布、15人跑步、15人跳跃、15人偏心跑步、15人偏心跳跃、15人跑步共振和15人跳跃共振7种荷载工况下结构的受力性能,并通过与相同跨径和结构参数的双链悬索桥进行对比,给出景区人行悬索桥设计相关的建议。结果表明:人行荷载对人行悬索桥结构的影响较大,可能成为结构最不利工况,应在设计中予以重视;偏心人行荷载较普通人行荷载更为不利,建议由管理入手,避免此类工况的发生;人行荷载与结构发生共振时,加劲梁的应力及变形大幅增加,易导致悬索桥的倒塌;双链结构能够提高悬索桥的竖向刚度,减小人行桥在静载下的应力及变形,并在一定程度上改善结构在动力荷载作用下的受力性能。     

双塔单跨板梁悬索桥静力与抗震性能结构分析

本文以主跨465m双塔单跨板梁悬索桥实际工程为背景,利用Midas/Civil软件对主桥进行建模计算,并进行静力分析和结构地震响应计算。准确分析成桥横在状态内力和变形、空缆状态结构线形,考虑活载和温度等可变荷载对结构内力状态的影响,分别利用极限状态法和容许应力法对主缆和吊索进行了荷载组合效应验算,针对加劲梁抗弯及抗剪承载力进行了验算,并利用反应谱法对结构地震响应进行了分析,并对桥梁整体受力性能做出了综合评价。     

超大跨悬索桥的初步设计

分析了大跨悬索桥建造的可行性。为了得出跨度极限，首先讨论了几何参数、荷载和材料特性的关系。利用挠度理论研究结构的主要行为时，建议使用迭代法。通过数值研究发现，大跨悬索桥的行为，在应力和变形方面，与没有加劲梁的主缆很相似，主梁的加劲作用可以忽略。     

自锚式悬索桥吊索张拉无应力状态仿真分析方法

自锚式悬索桥吊索张拉过程中结构几何非线性突出,吊索索力互相影响,体系转换十分复杂,使用常规的正装或倒装法分析难度较大。针对吊索张拉过程中吊索无应力长度仅在吊索张拉时才发生改变,不随外荷载的变化而变化这一客观规律,提出吊索张拉的无应力状态仿真分析方法。以该方法为指导,分析和模拟国内某自锚式悬索桥的吊索张拉过程。实践证明,应用无应力状态方法可准确地对吊索张拉过程进行仿真模拟,且计算结果精度高,方法简便,实施效果良好。     

中央扣索对单跨简支钢桁梁悬索桥自振特性的影响

悬索桥结构的振动特性参数(振动频率、振型及阻尼比)是大桥动力学性能的决定因素之一,本文采用Midas Civil结构分析软件建立了某单跨简支钢桁架悬索桥的三维有限元模型,分析了大桥的动力特性,并将有限元分析结果与大桥的动力性能测试结果进行了比较以验证数值分析的准确性。在此基础上研究了中央扣索对单跨简支钢桁梁悬索桥自振特性的影响。     

润扬大桥悬索桥长吊索更换技术研究

为了对悬索桥服役期间损坏的长吊索进行快速更换,依托润扬大桥南汊悬索桥1对长吊索火灾后紧急更换的工程案例,结合既有吊索锚固构造,设计一种悬索桥长吊索更换装置,开发传统吊索更换须在吊索无应力状态下拆除转换为吊索在有限应力而销轴无应力状态下拆除的吊索更换技术。详细介绍施工过程及施工关键步骤,并采用ANSYS建立全桥有限元模型,对吊索更换过程中的7个关键施工步骤进行仿真模拟,分析更换过程中待更换吊索索力、相邻吊索索力、主缆竖向位移、加劲梁竖向位移等指标的变化趋势。同时,对不中断交通情况下的施工全过程进行监控,实测施工过程中分级张拉临时吊索,安装新吊索、拆除临时索等工况的相应吊索索力以及临时吊索索夹与永久吊索索夹的相对滑移。研究结果表明：实测值与模拟值变化趋势基本吻合,验证了施工方案的合理性;该桥长吊索的成功更换,验证了所开发的吊索更换装置的可靠性,不仅完成了在不中断交通情况下的吊索更换,而且还实现了对悬索桥既有状态干扰最小的目标。     

超大跨悬索桥的初步设计

分析了大跨悬索桥建造的可行性.为了得出跨度极限,首先讨论了几何参数、荷载和材料特性的关系.利用挠度理论研究结构的主要行为时,建议使用迭代法.通过数值研究发现,大跨悬索桥的行为,在应力和变形方面,与没有加劲梁的主缆很相似,主梁的加劲作用可以忽略.     

抗风缆对大跨悬索桥动力特性的影响

为了研究抗风缆在大跨悬索桥抗风措施中的应用,基于ANSYS软件建立了新疆赛吾迭格尔桥的有限元模型,研究了改变抗风缆拉杆与水平方向夹角、抗风缆拉杆长度、抗风缆张力的不同形式抗风缆对桥梁动力特性的影响及抗风缆与其他措施的联合应用。通过研究分析表明,抗风缆的应用使结构刚度有所增加,相应的各阶振型频率增加;因所选择抗风缆形式的不同,各类振型受影响的程度不同,其中1阶反对称竖弯的频率增加最为明显;抗风缆角度对于桥梁竖弯振型影响明显;拉杆长度对于桥梁动力特性影响不显著,抗风缆的张力对扭转振型控制明显;缆内张力越大,对侧弯、竖弯和扭转频率的影响也越大。     

大型钢桁架悬索桥节点刚度对成桥受力影响探讨

以大型钢桁架悬索桥为实例,研究钢桁架加劲梁悬索桥节点处以不同的刚度连接,对桥梁的受力性能影响,对2组具有不同节点刚度的模型,进行了空间有限元计算.分析结果表明:节点连接刚度大小对桥面线形、主缆、吊索拉力分布以及杆件轴力影响很不明显,但对杆件应力分布影响显著,设计时应加以考虑.并根据计算结果提出了同类结构的设计和施工建议.     

基于高阶谱的大跨悬索桥风致振动模态分析

为研究大跨悬索桥的风致振动及在大风下的模态，利用已建立的虎门大桥实时监测系统获得了风致振动数据，在比较几种传统的时域和频域模态识别方法的基础上，提出了基于高阶谱的ARMAV模型对振动数据进行分析。这种方法基于高阶谱分析，有别于传统的功率谱分析，其模态分析结果同已建立的有限元3－D模型数据计算结果是吻合的，验证了该方法的可行性。