中央扣对大跨悬索桥动力特性和汽车车列激励响应的影响

为了探讨大跨悬索桥在动力激励下中央扣的作用,以四渡河悬索桥为研究背景,建立了该大跨钢桁架加劲梁悬索桥的3种中央扣模式的空间动力计算模型,对其动力特性和在移动汽车车列激励下的时程反应进行了空间非线性分析。研究结果表明:中央扣提高了结构的反对称抗扭刚度,限制了结构的纵飘特性;在静车列作用下,中央扣对全桥内力分布影响很小,但是在移动车列激励下,中央扣使得加劲梁的应力动响应显著增加,且随车列速度增加而增大;中央扣对加劲梁纵桥向位移的限制作用在常规速度车列激励下表现不明显;中央扣的设置方式宜采用刚性中央扣或3对柔性中央扣。     

三塔悬索桥不同结构体系对结构静动力行为的影响

大跨径三塔悬索桥是一种新的结构形式,不同的约束形式对结构的内力与变形有一定的影响.采用有限元软件建立某三塔悬索桥有限元空间模型,对结构在不同的纵向约束和竖向约束体系下的静动力影响进行研究和对比.结果表明:纵向约束适宜仅设置在中塔处,在主缆与加劲梁间设置刚性中央扣需谨慎设计,也没有必要在三塔处均设置纵向约束;竖向约束在加劲梁能满足应力要求时,适宜采用连续加劲梁在中塔处固结的结构形式;在加劲梁设计受限时,不宜在中塔处设置竖向约束.     

中央扣对独塔地锚式悬索桥动力特性及地震响应的影响

为了研究中央扣对独塔地锚式悬索桥动力特性及地震响应的影响,该文以云南丽江-香格里拉高速公路金沙江大桥为研究对象,分别建立无中央扣、柔性中央扣、刚性中央扣3种模型,采用多重Ritz向量法和反应谱法分别计算3种模型的动力特性和地震响应,对比3种模型计算结果得出结论:中央扣的设置对限制加劲梁纵桥向振幅效果显著,同时改变了纵向地震力在两岸的分配,直接锚于山体一岸锚碇纵向地震力增加,独塔纵向地震力降低。     

中央扣对小格拉钢桁梁悬索桥动力特性影响研究

以小格拉钢桁加劲梁悬索桥为研究背景,用MIDAS2012分析软件建立该桥空间有限元模型,采用子空间迭代法对该桥自振特性进行分析,研究了设置不同种类中央扣对该桥动力特性的影响。结果表明中央扣的设置增强了结构的整体刚度,各阶自振频率值均不同幅度增大,其中刚性中央扣对结构振动特性的影响比柔性中央扣大。     

具有刚性中央扣的大跨度悬索桥随机地震响应研究

为分析刚性中央扣对悬索桥地震响应的影响,以一座具有刚性中央扣的大跨度悬索桥为例,建立大跨度悬索桥的空间有限元模型,基于随机振动法对比分析刚性中央扣对悬索桥动力特性的影响、地震动功率谱密度函数的选择对地震响应的影响以及悬索桥在三向地震作用下的地震响应。结果表明:刚性中央扣减少了加劲梁纵飘及与主缆振动相关振型出现的次数并增大了相应的频率;在纵向地震作用下,中央扣减小了加劲梁的位移,但是明显增大了加劲梁的内力;地震动功率谱密度函数模型采用Clough-Penzien模型时所得到的随机地震响应要较杜修力模型大,且两者的计算结果均大于采用规范反应谱的计算结果;在三向地震作用下,导致加劲梁在中央扣位置处形成内力集中,地震响应也更为不利,桥塔最大纵向弯矩位于塔底,最大横向弯矩位于横梁交界处和塔底。     

中央扣对大跨度自锚式悬索桥地震特性的影响

为了研究不同形式中央扣对大跨度自锚式悬索桥地震反应的影响,该文以某主跨406m的自锚式悬索桥为工程实例,利用Midas有限元分析软件建立其未设置中央扣、设置柔性中央扣、设置刚性中央扣的不同计算模型,使用多重Ritz向量法分别得出3种模型前180阶自振周期及振型,分析对比中央扣对3种模型动力特性的影响;并考虑纵横竖3个方向的共同地震力作用时,对3种模型分别进行弹性阶段的反应谱分析。研究表明:中央扣的设置提高了自锚式悬索桥整体刚度;该自锚式悬索桥的竖弯刚度、主塔横向侧弯刚度都明显增大;设置刚性中央扣比柔性中央扣更能提高结构的刚度。     

特大跨悬索桥动力特性及参数分析

鉴于当前对影响悬索桥动力特性的一些关键参数少有系统研究的现状,采用有限元法分析了四渡河悬索桥的动力性能,并从中央扣的设置与否,主缆、吊索、加劲梁和索塔的刚度变化以及边界条件变化等方面进行了自振特性的参数影响分析,得出了若干结论,为悬索桥的优化设计提供理论依据。     

山区大跨度窄桥面加劲梁悬索桥静动力特性分析

为了掌握山区大跨窄悬索桥在荷载作用下的力学特性,文章以某山区大跨度加劲梁窄悬索桥为研究对象,设计多种不同桥梁结构方案,考虑抗风缆、垂跨比、加劲梁宽度和中央扣的影响,采用大型通用结构有限元分析程序,建立山区大跨窄悬索桥有限元模型,对比分析多种方案下静力特性指标与动力特性主要参数的变化规律。     

3塔悬索桥动力特征参数分析

基于Abaqus平台建立了泰州3塔悬索桥三维有限元计算模型,采用Lanczos特征值求解方法分析了该桥的动力特征,研究了加劲梁竖向、横向和扭转刚度以及塔梁间设置弹性约束对大跨度3塔悬索桥动力特性的影响。研究结果表明,加劲梁竖向刚度、横向刚度、扭转刚度的变化均对相应方向上的振动频率有影响,对其他方向上振动频率影响甚小;中塔梁间的弹性拉索刚度仅影响竖向振动频率,当其刚度超过设计刚度后影响甚小;不设置弹性约束时,结构会出现纵飘振型;塔梁间的弹性约束对动力特性的影响大于缆梁间中央扣对动力特性的影响。     

中央扣对大跨径自锚式悬索桥动力特性的影响

为了研究不同形式中央扣对大跨径自锚式悬索桥地震反应的影响,结合某主跨406 m的自锚式悬索桥为工程实例,利用Midas/Civil程序建立其未设中央扣、设置刚性和柔性中央扣的三种有限元模型,使用多重Ritz向量法分别得出三种模型前180阶自振频率及振型,分析对比中央扣对三种模型动力特性的影响。研究表明：中央扣的设置提高了自锚式悬索桥整体刚度;该自锚式悬索桥的竖弯刚度、主塔横向侧弯刚度都明显增大;设置刚性中央扣比柔性中央扣更能提高结构的刚度。     

中央扣对悬索桥动力特性及短吊索车载激励响应的影响

为实现运营阶段中央扣对悬索桥动力特性及车载激励下短吊索响应影响的量化分析,进而为悬索桥设计及维养策略提供参考,基于已编制的车-桥耦合分析系统,引入制动惯性力及俯仰力矩模拟车辆制动力,建立了考虑车辆制动过程的车-桥耦合分析系统;以一座单跨地锚式悬索桥为工程背景,建立无、有中央扣2种缆梁连接体系的全桥空间有限元模型,研究中央扣对悬索桥动力特性及行车激励下短吊索缆梁相对位移响应的影响;采用建立的分析系统,考虑不同制动位置、初速度及减速度研究中央扣对短吊索制动激励响应的控制作用;考虑短吊索因缆梁相对错动产生的弯曲应力,建立车流激励下短吊索疲劳损伤的分析流程,研究中央扣对短吊索的等效疲劳应力幅值及疲劳损伤度的影响。分析结果表明：中央扣提高了悬索桥的纵飘及扭转刚度,改变了缆梁间的相对运动特性,减小了缆梁错动循环次数及位移幅值,可有效控制行车激励下60.3%以上的短吊索缆梁相对位移响应;考虑不同制动位置、初速度及减速度的取值,中央扣对短吊索缆梁相对位移幅值的减弱率可分别达92.9%、85.1%及85%以上,有效降低了短吊索制动激励响应对3个制动参数的敏感性;中央扣对随机车载下短吊索轴向应力幅值的影响较小,而对因缆梁相对错动产生的弯曲应力幅值影响较大,减弱了短吊索的等效疲劳应力幅值及疲劳损伤度,尤其是距中央扣位置最近的短吊索,疲劳损伤度降低了近71.4%;因此,中央扣可有效控制运营阶段悬索桥短吊索的车载激励响应。     

大跨窄梁悬索桥结构体系对静动力刚度的影响研究

大跨度窄梁悬索桥,结构轻柔、整体刚度低,抗风问题突出。结构静动力刚度是大跨度桥梁抗风的基础参数。该文以一座大跨窄梁悬索桥为工程背景,基于空间缆索分段悬链线理论和桥梁三维有限元模型,多工况系统对比分析加劲梁刚度、主缆垂跨比、主缆间距和吊点宽度等参数对静动力刚度的影响。研究发现：加劲梁刚度对大桥的整体刚度贡献较大,与结构的静动力刚度呈正相关,尤其对结构的竖向和扭转静动力刚度影响明显;主缆垂跨比对大桥扭转静动力刚度影响较大;主缆间距和吊点宽度对大桥的静动力特性影响有限。     

分离式双箱钢加劲梁自锚式悬索桥横向刚度的分析研究

杭州江东大桥为跨度260m的空间自锚式悬索桥。该桥主梁采用分离式双箱钢加劲梁形式。该文通过对杭州江东大桥的分析研究,得出了用于空间杆系模型进行静、动力计算的横向刚度取值,为同类型钢加劲梁桥的设计计算提供了借鉴。     

大跨度悬索桥合理抗震结构体系研究

为探索大跨度悬索桥的合理抗震结构体系,以主跨1 490m的润扬长江公路大桥为背景,采用多振型地震反应谱分析方法,分析了桥跨布置、主缆矢跨比、边主跨比、加劲梁高度、中央扣设置以及加劲梁支承方式等主要结构设计参数对大跨度悬索桥地震反应的影响。研究结果表明:三跨悬吊连续布置是大跨度悬索桥理想的抗震结构布置形式;采用大的主缆矢跨比可以明显改善结构抗震性能,主缆矢跨比以1/10较合理;短边跨布置可以显著增强悬索桥的抗震性能;增大加劲梁高度不利于悬索桥的抗震性能;跨中位置缆梁间设置刚性中央扣有利于增加结构刚度及其抗震性能;加劲梁采用三跨连续支承方式时结构抗震性能最优。     

润扬长江公路大桥悬索桥中央扣设计

润扬长江公路大桥南汊桥为主跨 14 90 m单孔钢加劲梁悬索桥 ,在跨中主缆与加劲梁刚性固结。刚性中央扣是国内悬索桥首次采用。主要介绍中央扣构造、受力分析和安装工艺     

柔性中央扣对大跨悬索桥动力特性的影响

针对拟建的主跨1800m某特大悬索桥,利用ANSYS软件建立了4种空间动力计算模型,并采用子空间迭代法对其进行了自振特性分析,研究了柔性中央扣对特大跨度悬索桥动力特性的影响。得到柔性中央扣的设置使得悬索桥刚度有所增加,其中以提高结构的反对称抗扭刚度和纵飘刚度最为显著;设置3对斜拉索或1对斜拉索的柔性中央扣的性能无明显区别,研究结果可为今后柔性中央扣结构在大跨悬索桥中的应用提供参考。     

大跨度铁路桥梁桥型方案构思与设计

介绍了京沪高速铁路南京长江大桥2个桥位的桥型方案，分析研究了钢桁架一箱梁组合加劲梁斜拉桥、连续钢桁拱一桁梁组合桥梁对大跨度铁路桥梁的适应性。2个桥位的桥型方案兼顾通航对主、辅通航孔的不同要求，分别采取的钢桁架一箱梁组合加劲梁斜拉桥与连续钢桁拱一桁梁组合桥梁，静动力性能好，满足列车高速运行要求，是大跨度铁路桥梁合理的结构形式。     

悬索桥BRB中央扣的减震性能研究

为了解采用屈曲约束支撑(BRB)作为悬索桥中央扣对悬索桥抗震性能的影响,以某主跨485 m双塔简支外张空间缆索悬索桥为背景,研究BRB中央扣的减震效果。采用SAP 2000软件建立全桥动力模型,计算不同屈服力BRB中央扣桥梁模型的地震响应,对比整体较优屈服力BRB中央扣与刚性中央扣、柔性中央扣及无中央扣桥梁模型的地震响应,并基于IDA分析和易损性方法进行桥塔地震易损性分析。结果表明：BRB中央扣屈服力不宜过大或过小,选取时应综合考虑两岸桥塔、支座、梁端的地震响应,对于背景桥梁屈服力为2 000 kN时具有较优的整体减震效果;相比无中央扣模型,常规中央扣可能会放大塔底纵向内力响应,采用合理屈服力BRB中央扣能充分发挥其限位耗能功效,减震效果整体优于常规中央扣;上述4种模型中,BRB中央扣模型桥塔在各级地震作用下发生损伤的概率均最低。     

中央扣对大跨悬索桥动力特性的影响

基于ANSYS软件建立了润扬长江公路大桥南汊悬索桥的三维有限元计算模型,并采用子空间迭代法对其进行了自振特性分析,研究了刚性中央扣的多精度模拟技术及其对大跨度悬索桥动力特性的影响。研究结果表明,中央扣的不同精度模拟对该桥动力特性的影响很小;与跨中短吊索相比,中央扣的设置使得结构刚度有所增加,相应的各阶频率增大,但各类振型受影响的程度不同,其中以缆索振动为主的频率增加最为明显。研究结果为该桥的健康监测提供了必要的信息和研究基础。     

悬索桥桁架梁加载方式的比较

目前,国内修建悬索桥的加劲梁形式大多数为钢箱梁,桁架式加劲梁的悬索桥不多,不同的加劲梁加载方式对施工进度影响很大,本文将两种桁架式加劲梁加载方式进行了比较。