大跨连续刚构桥最大悬臂施工阶段风致抖振响应

当大跨连续刚构桥由于基频降至自然界脉动风的卓越频率区时,其风致抖振响应不可忽视。以十堰市将军河汉江大桥为工程背景,首先基于改进的Iwatani线性回归滤波器法,模拟桥址处的脉动风场;之后,采用Davenport准定常抖振力模型,分析该桥最大悬臂施工阶段的风致抖振响应,并与该桥的静阵风响应值进行对比分析;最后,利用抖振分析结果对该桥施工人员的安全性和舒适性进行预评。     

国外某桥风致振动的抑制措施

国外某桥主跨3×224 m连续钢桁拱为中承式刚性拱柔性梁结构,在安装钢梁过程中,部分吊杆发生涡激振动,通过对钢桁拱吊杆增设纵向水平拉杆及横向联结系和将H形截面改为矩形截面的抑振措施,减小了吊杆的自由长度,提高了涡振发展风速,有效抑制了吊杆的风致振动。     

连续刚构桥最大悬臂状态风致振动分析

以某一高墩大跨连续刚构桥最不利状态即最大悬臂施工状态为例,建立有限元模型对结构进行动力特性分析,结合数值模拟手段,定量地分析了风致振动影响因素作用的程度,最后结合舒适度分析指标,分析了对施工人员的影响程度,为刚构桥设计以及施工提供了一定的参考价值。     

斜拉桥风致振动在Ansys中的实现

使用Ansys建立了某大跨度斜拉桥有限元模型,并对该斜拉桥进行动力特征分析,得到了该桥固有频率和振型;利用谐波合成法编制Matlab程序,合成了该斜拉桥的三维空间脉动风场,得到了该桥主梁和桥塔各离散点的脉动风速时程;利用各离散点的风速时程转化为有限元模型中各节点抖振力时程,并对该桥进行了抖振时域分析,得到了该桥在风荷载作用下的动力响应结果。     

主塔的风致振动控制

针对高耸的主塔施工架设期和成桥之后都可能出现的驰振和涡激共振问题，介绍近年来日本在修建大跨度悬索桥和斜拉桥主塔时的振动控制措施以及涡激共振反应的推算方法和允许振幅。     

连续刚构桥抗风分析与研究

对于采用悬臂施工法的双薄壁柔性墩连续刚构桥,风荷载对其影响非常显著。文中以宁波梅山大桥为背景,利用ANSYS及FLUENT软件通过数值模拟法对其风振响应进行分析与研究,为梅山桥梁的设计提供了必要的参考数据和理论依据。     

海上大跨度斜拉桥渡台风致振动控制研究

为确保在建海上大跨度斜拉桥在台风期施工时安全渡台,以宁波舟山港主通道项目舟岱大桥南通航孔桥为背景,对大跨度斜拉桥钢箱梁悬臂施工状态下的抗风措施及其抗风性能进行研究。对于台风来临前未能合龙斜拉桥钢箱梁,在钢箱梁两悬臂端采用10组由7根?15.2 mm钢绞线组成的抗风索相连作为约束,并在桥塔位置加设横向、纵向钢管连接钢箱梁与塔身,在竖向设置预应力钢绞线共同组成钢箱梁临时锚固系统。采用MIDAS Civil软件建立桥梁最大悬臂状态有限元模型,对不设置抗风索和增设抗风索的结构抖振位移和内力进行计算。结果表明：抗风索能够降低斜拉桥钢箱梁在台风作用下的抖振位移及内力,理论上布置抗风索后钢箱梁在51.1 m/s设计风速时的内力值可以降低到35 m/s风速时的水平,结构安全;设计风速下,单束抗风索内力最大值低于其设计强度,满足自身强度要求;在不同风速下,抗风索对钢箱梁临时锚固内力的影响效果不同。     

山区峡谷风环境作用下拱桥风致动力响应研究

文章以大宁河特大桥为工程依托,建立了空间有限元模型,对该桥的颤振稳定特性、涡激振动和抖振响应进行分析与计算,得到该桥的颤振临界风速、涡振锁定风速、涡激共振振幅以及抖振位移。结果表明,拱桥成桥后刚度较大,抗风设计通常满足要求;施工中,通过制定具体的抗风措施,如设置抗风缆,能够保证抗风安全。     

高墩大跨连续刚构桥最大双悬臂施工阶段抖振分析

笔者提出一种改进的谐波合成法,利用该方法仿真得到桥位处的脉动风时程。基于Miyata T准定常气动力模型,在Ansys中引入自激力的影响,对北山特大桥最大双悬臂施工阶段进行风致抖振时域分析,侧重研究结构线性与结构非线性对高墩大跨连续刚构桥风致抖振动力响应的影响。研究结果表明:考虑几何非线性的影响,结构抖振响应略大于线性情况下的响应;在设计基准风速下高墩大跨连续刚构桥表现出一定的几何非线性行为;将脉动风荷载作用下的结构响应值和静、阵风荷载作用结果比较,得到脉动增大系数。     

PPF-PC连续刚构桥徐变效应分析研究

为明确聚丙烯纤维(PPF)混凝土对PC连续刚构桥徐变效应的影响,以某不等厚不等高双薄壁PC连续刚构桥为依托,利用Midas/FEA建立该桥空间实体单元数值模型,首先对比分析普通PC连续刚构桥(不含PPF)在不同徐变模型时受力和变形;随后采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)徐变分析模型,对比PPF-PC混凝土和普通PC梁桥结构由于徐变效应产生的变形和应力,分析PPF对PC结构徐变效应的影响。结果表明：JTG D62规范徐变模型与CEB-FIP徐变模型接近,ACI徐变模型最保守;PPF不改变PC连续刚构桥受力特点和力学行为,但成桥时PPF-PC连续刚构桥相比于普通PC连续刚构桥,其跨中挠度值更小,且随着时间推移,添加PPF的PC连续刚构桥更能抵抗徐变引起的挠度。     

大跨度斜拉桥桥塔自立状态抗风性能试验研究

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的全飘浮体系斜拉桥,桥塔高度超过270m。为了检验桥塔在施工阶段的抗风安全性,采用ANSYS软件分析该桥北塔结构动力特性,并制作缩尺比为1∶100的自立北塔气动弹性模型进行风洞试验,研究桥塔自立状态在均匀流场、紊流场中的涡振和驰振响应,以及在紊流场中的抖振响应。结果表明:桥塔自立状态在均匀流场中检验风速范围内仅发生了微小的涡振,未发生驰振现象;在紊流场中检验风速范围内桥塔未发生明显的涡振、驰振等现象;在紊流场中施工阶段设计基准风速作用下,桥塔顺桥向抖振位移远大于横桥向抖振位移,当风向角为15°及60°～75°时,桥塔塔顶顺桥向抖振位移均方根最大,为62～67mm,不影响桥塔施工安全。     

风攻角对斜拉桥抖振的影响

在桥梁所处的自然环境中,来流风是有一定攻角的,在对桥梁进行抖振分析时,有必要对桥梁在不同攻角脉动风作用下进行分析计算,得出不同攻角下桥梁的抖振响应.文中以某公铁两用斜拉桥为例,采用谐波合成法模拟了该桥在基准风速下的脉动风场,采用线性时域分析方法研究了风攻角对斜拉桥抖振的影响.结果表明,该桥的抖振位移响应在正攻角下偏于不利.     

基于风洞试验的变截面圆灯柱涡激振动与影响因素研究

为了研究某实桥变截面圆灯柱发生的风致二阶振动现象,采用多段薄壁空心铝管焊接并覆盖泡沫管和柔性PVC薄膜的方法,设计制作了满足相似比要求的变截面灯柱气弹模型,解决了低质量比、低阻尼比变截面细长结构风洞试验不便模拟的问题.通过风洞试验,采用非接触式视频测量位移系统和眼镜蛇探针测试了不同风速下灯柱位移响应和尾流风速,重现了灯...     

行波效应对大跨度连续刚构桥地震反应的影响

利用大型结构分析程序ANSYS／TRANSIENT，对地震波三向正交分量独立作用和联合作用下连续刚构桥的地震反应的行波效应进行了时程分析的数值模拟，分析了连续刚构桥在各向振动分量的作用，以及各向振动不同相位差的行波效应，对其地震反应的一般影响规律进行了讨论。结果表明：在地震波的各单向行波效应和三向正交行波效应时，结构的内力均有不同程度的增大，而结构的位移却呈现减少的趋势，结构的振动周期延长。     

斜拉桥主梁弯曲振动振型函数的确定方法

针对斜拉桥主梁边界条件复杂、弯曲振动振型函数难以确定等现状,文章提出了利用三次样条函数插值得到振型函数的方法;并从能量角度出发,考虑斜拉索对主梁振动的约束影响,利用瑞利商求得了主梁弯曲振动周期。文末以某海湾大桥为例,将分析结果与有限元分析结果进行了比较,验证了文中所提方法的准确性和实用性。     

基于风致抖振分析的多跨斜拉桥行人舒适性评价分析

首先,从随机风场模拟方法和抖振风荷载计算两方面介绍了风致抖振分析的基本理论;然后,以南昌市朝阳大桥为工程背景,利用MATLAB自编制程序依据上述随机风场模拟方法建立成桥阶段设计基准风速下标准断面的脉动风速模拟,将抖振惯性力公式计算所得的抖振风荷载施加在主桥模型上,对大桥的行人舒适性作出分析与评价;最后,对南昌市朝阳大桥...     

大跨度三主桁钢桁拱桥施工状态抖振风洞试验研究

为研究大跨度拱桥施工状态的风致抖振性能,以三主桁钢桁拱桥——明珠湾大桥为背景,采用风洞试验对紊流风作用下的桥梁抖振响应进行测试。根据施工步骤选取典型施工状态,建立桥梁结构有限元模型并进行动力特性分析,通过比较自振模态频率,确定最不利施工状态。制作最不利施工状态下桥梁1∶100缩尺气弹模型,采用U形弹簧等效模拟梁、拱刚度,在模拟B类风场的边界层风洞中进行桥梁气弹模型抖振响应测试。结果表明:梁、拱已拼装至最大单悬臂且第3层扣索尚未张拉时为最不利施工状态;抖振随机响应以一阶竖弯和一阶横弯为主,抖振响应峰值因子与规范取值范围基本吻合;完全横桥向来风条件下拱桥抖振响应最大,完全顺桥向来风时抖振响应最小。     

发动机罩盖不同振型的模态对设计变量的响应

为了提升发动机罩盖的NVH性能,针对振型为扭转和弯曲的两种情况,研究设计参数对模态的影响,选取罩盖设计中的关键参数为变量,运用最优拉丁超立方技术进行Do E分析;基于RBF神经网络方法搭建模态和变量之间的近似模型,建立模态对变量的响应关系。结果表明,不同变量对同一振型模态的贡献量、相关性及响应关系不同,且在两种振型下的结果有明显差异,为车型开发提供了有效参考。     

连续刚构桥的剪力滞效应分析

针对桥宽28m的单箱三室连续刚构组合桥梁,分别建立了考虑桩—土相互作用的变截面三维梁单元模型和三维实体、板壳组合模型,分析了桥梁在均布荷载和集中荷载作用下的剪力滞效应,并讨论了两种模型对动力特性的影响。结果表明,均布荷载与集中荷载作用下箱梁的剪力滞效应明显不同,对于地震时程反应分析而言,考虑桩—土相互作用的变截面三维梁单元可以满足工程要求,并具有计算效率高的特点。     

来流速度对汽车天窗风振特性的影响

针对汽车天窗风振问题,通过理论计算求得某款轿车室内空气共振频率和发生共振的来流速度范围,然后采用大涡模拟方法对其天窗风振特性进行数值仿真,结果表明:当来流速度为15m/s时,该车产生赫姆霍兹共振,共振频率为23.4Hz,最大声压级为131dB,而来流速度对第1、第2阶模态影响较大;采用最小二乘方法拟合开口处剪切层内流向速度分布,服从双曲正切分布规律;根据Rayleigh拐点定理发现天窗开口处存在不稳定模态;速度相关分析的结果表明,靠近开口前缘的两点之间的速度互相关系数小于靠近后缘的两点之间的速度互相关系数;且来流速度越大,两点间的速度互相关系数越大;而汽车天窗后缘和底板附近等部位的风振噪声最大.