台风实测风谱及大跨度悬索桥风振响应的比较分析

对比分析了不同地区的实测台风拟合风谱模型与桥梁抗风设计规范的风谱模型的差异,并以东海某大跨度悬索桥为对象,运用谐波合成法对不同风谱模型的结构风场进行模拟,考虑桥梁结构的几何非线性效应和多种气动力荷载共同作用效应,由时域有限元计算方法比较了不同风谱下大跨度悬索桥风振响应。结果表明:基于实测的台风拟合谱和规范谱有着显著的差别,采用虎门桥址的16号台风实测模型和上海派比安台风实测模型计算的横向位移响应结果分别比规范谱的计算结果增大了29.6%和42.0%。对于大跨度悬索桥这样的柔性结构,低频段风谱的差异对结构响应的影响是显著的。     

大跨度铁路悬索桥风—车—桥耦合动力分析

悬索桥虽跨越能力大但刚度较弱,在列车与风荷载的共同作用下易产生较大振动,影响桥上行车安全.为研究风荷载作用下列车通过铁路悬索桥时的车辆与桥梁动力响应及安全性,以轮轨密贴理论定义竖向轮轨作用力,以简化的Kalker蠕滑理论定义横向轮轨作用力,以静风力及抖振风力模拟作用在车辆和桥梁上的风荷载,建立简化的大跨度铁路悬索桥的风—车—桥耦合动力学模型,并给出基于系统间积分的风—车—桥迭代算法.运用该方法对强风条件下列车通过跨度(52+800+800+52)m悬索桥的行车安全性分析表明,系统间迭代算法具有较高的计算效率,仅经过几次迭代即可得到精度较高的计算结果;该大跨度悬索桥在桥面平均风速为25 m·s-1时,桥梁跨中竖向动位移较无风状态变化不大,而桥梁跨中竖向加速度及桥跨、桥塔横向动位移和加速度响应则较无风状态有大幅度增加,可见,动风荷载对风—车—桥系统的振动起到控制作用.     

悬索桥施工过程的颤振分析

悬索桥在施工阶段的结构刚度比成桥时要低很多,使得颤振稳定性成为控制桥梁设计与施工非常重要的因素。运用大跨度桥梁多模态颤振分析方法,对某大跨度悬索桥进行了各施工阶段的颤振分析,并探讨了施工阶段参数不同设置时悬索桥颤振临界风速的变化规律,据此以评价该桥施工阶段颤振稳定性。     

公铁两用悬索桥自振特性分析

本文以一座大跨度公铁两用悬索桥方案为计算模型，建立了三维动力有限元模型、并对其进行自振特性的分析计算，得到了悬索桥的横向、竖向、扭转、纵向以及耦合振动的频率及振型，得出的结果必将对大跨度公铁两用悬索桥的抗震、抗风设计以及车桥动力相互作用分析奠定坚实的基础。     

我国高速铁路桥梁技术的发展与实践

我国高速铁路的快速发展推动了高速铁路桥梁技术的飞速提升。本文从常用跨度简支箱梁建设、大跨度混凝土桥徐变控制及极限跨度、混凝土梁拱组合结构、大跨度桥无砟轨道技术、大跨度钢桥及拱桥技术、斜拉桥及悬索桥在铁路中的运用等方面对我国高速铁路桥梁技术的发展进行分析总结,回顾了我国高速铁路桥梁的发展历程和建设成就,探讨了我国高速铁路桥梁新技术,提出了开展新材料、新设备研究等中国特色高速铁路桥梁建设的发展方向和途径。     

大跨度悬索桥的静风稳定性分析

大跨度悬索桥存在静风失稳的可能。采用APDL语言编制了基于ANSYS软件的大跨度悬索桥非线性静风稳定性分析程序,对大跨度悬索桥的静风稳定性进行了参数分析。分析结果表明矢跨比和主缆安全系数是影响悬索桥静风稳定性的主要因素。     

大跨度悬索桥技术概要及通用施工方法

介绍了国内外大跨度悬索桥的现状与发展概况，以及悬索桥的特性特征、主要结构构造和施工总体程序、技术要点与所需用的主要机具。     

考虑风屏障影响的大跨度铁路悬索桥横向挠跨比限值研究

为研究风屏障对大跨度铁路悬索桥横向刚度的影响,以某主跨1 060 m的铁路悬索桥为例,采用风洞试验测试车桥系统气动特性,通过改变加劲梁横向截面惯性矩实现不同的横向刚度,采用风-车-桥耦合振动分析方法,研究大跨度铁路悬索桥的横向挠跨比限值,讨论风屏障高度、车速及桥梁跨度的影响,在考虑激励随机性影响的基础上按规范加载条件得到桥梁横向挠跨比限值。结果表明：车速越高,桥梁跨径越小,横向挠跨比限值越严格;在不同跨度和车速条件下,风屏障均可提高横向挠跨比限值,其中设置3.5 m高度风屏障时,横向挠跨比限值可提升约9%,且当车速为200 km/h时,横向挠跨比限值可取为1/1 200。     

中央扣对大跨度悬索桥地震响应影响及机理研究

为研究不同形式中央扣对悬索桥地震响应影响规律及机理,本文结合某三跨铁路悬索桥,基于ANSYS有限元分析软件建立三维空间有限元分析模型,对比分析不同中央扣设置形式对桥梁自振特性的影响。通过非线性时程分析,对在塔梁位置设置纵向黏滞液体阻尼器前后不同形式中央扣对悬索桥地震响应的影响规律进行研究。通过响应控制振型的研究,揭示中央扣对各响应产生不同影响的机理。研究结果表明:仅通过自振特性分析不能直接得到准确的中央扣对桥梁地震响应影响规律;不同中央扣设置形式下,主梁竖向位移及各项内力响应均大幅增加,塔底弯矩、剪力有所减小,以刚性中央扣为最优;考虑阻尼器后,不同形式中央扣对大跨度悬索桥地震响应的影响与无阻尼器情况基本一致,其原因是设置阻尼器并未改变桥梁各响应的控制振型。     

一桥飞架南北西陵天堑变通途

1996年8月10日建成通车的西陵长江大桥,是关系三峡工程如期完工的一项重要交通设施。其所采用的桥型是目前国内跨度更大的现代悬索桥。 大跨度悬索桥是当今桥梁技术中的“领头雁”,是一项工艺复杂、技术含量较高的综合性作品,它能反映出一个国家的设计水平、施工能力和工业加工的精度。世界各先进国家如美国、西欧、日本等在这一领域均有相当高水平的成就。我国在改革开放前,对悬索桥只能望“桥”兴叹。1992年在建设汕头海湾大桥中,在李国豪教授等国内著名桥梁专家的支持下,由铁道     

自锚式悬索桥施工技术研究

以桂林市丽泽自锚式悬索桥为例,总结自锚式悬索桥在索塔、钢桁梁拼装、悬索安装、配重横梁和桥面板的施工特点,为今后同类桥梁的设计和施工提供经验。     

侧风作用下五峰山长江大桥列车行车安全控制

研究目的:随着我国高速铁路事业的快速发展,大跨度悬索桥越来越多地在铁路线路中被采用。为研究侧风作用下铁路悬索桥的行车安全,本文以五峰山长江大桥为工程实例,建立对应的桥梁有限元模型,利用风-车-桥耦合振动理论,通过仿真计算给出五峰山长江大桥在各风速下保证行车安全的车速阈值。研究结论:(1)在侧风作用下,单双线CRH2、CRH3以设计速度通过五峰山长江大桥,桥梁的横、竖向位移响应以及加速度响应均能满足要求,桥梁结构能够保证安全;(2)通过分析车辆响应结果,结合现有的安全性与舒适性评价指标,给出了各平均风速横风作用下车辆安全通过桥梁的车速阈值;(3)本研究成果可为同类型桥梁的设计以及行车安全控制提供参考。     

基于谱分解法的自锚式悬索桥桥梁风致抖振计算分析

自锚式悬索桥是一种大跨度柔性结构体系,该桥型经受脉动风作用时容易发生较大的抖振响应,对于该种桥型进行风致抖振的研究探讨具有较强的实际意义。以自锚式悬索桥武汉汉江六桥为工程实例,进行风致抖振分析。具体分析流程为:通过计算流体力学软件对桥梁进行气动分析,得到桥梁抗风分析方程中的重要参数静力三分力系数。通过对桥址处风场资料的分析,采用规范规定的风谱密度函数,利用谱分解法将脉动风谱转换成脉动风时程,同时结合准定常气动理论将风时程转换成风力时程实现气动力的时域化。利用有限元软件建立桥梁的空间模型并分析自锚式悬索桥动力特性。通过自编数值程序和有限软件的结合将风力时程加载在桥梁模型上,实现桥梁在时程风力作用下抖振响应的数值模拟。其计算结果表明:该桥在风致抖振作用下性能良好,结构具有良好的气动性。结合计算流体力学软件、数值分析软件、有限元软件的桥梁抗风计算方法和模式,可以在其他自锚式悬索桥风致抖振计算中参考使用。     

大跨度桥梁的造型设计

从桥梁美学和桥梁技术发展的角度，对近百年来以斜拉桥和悬索桥为代表的世界大跨度桥梁建设的成就与问题进行了系统的分析和总结，从桥梁设计的角度，探讨了桥梁美学与结构工程学之间的相互关系。通过对大量实例成得失的分析与研究，初步归纳出大距度桥梁造型设计应遵循的若干基本原则，主要针对用于距海工程的持大跨度桥梁，结合作者的研究成果，简要介绍了有关单主缆协作协桥梁体系，双主缆协作桥梁体系，三主缆协作桥梁体系，孪生型作桥梁体系等新的桥梁布局和桥梁造型的初步构想。     

三汊矶湘江大桥主孔钢箱梁安装施工方法

主梁安装是大跨度自锚式悬索桥施工的关键技术,尤其是在竖圆曲线上采用一端顶推更凸显难度.介绍了三汊矾湘江大桥主梁安装施工方法,验证了主梁在圆曲线上采用一端顶推的可行性,可为以后同类型桥梁施工提供了借鉴.     

大跨度悬索桥施工猫道抗风稳定性分析

为了保证大跨度悬索桥施工猫道的抗风安全,通过风洞试验对悬索桥施工猫道进行了动力特性和抗风稳定性分析,结果表明,虽然没有采取设置抗风索的措施来提高猫道的抗风稳定性,但仍然具有良好的抗风稳定能力。     

耐候钢-混凝土组合结构加劲梁悬索桥的技术创新

怀来县官厅水库特大桥是北京冬奥会的配套工程，全国首座采用免涂装耐候钢的组合结构加劲梁悬索桥，720 m主跨为我国北方地区最大跨度桥梁。采用钢-混组合结构作为悬索桥的加劲梁，可从根本上解决钢桥面板开裂、桥面铺装病害等问题，同时大幅降低运营维护费用；免涂装耐候钢，具有经济、环保的特点，但国内缺少大规模成功应用的工程范例，也没有免涂装耐候钢桥设计及施工标准。结合大桥建设的条件和要求，对大跨度悬索桥钢-混组合结构加劲梁、高性能耐候钢轧制及焊接、耐候钢桥梁锈层稳定化及制造架设等三大难题开展了技术研究。研究结果表明：钢-混组合梁采用密横梁结构，设置2道次纵梁作为下稳定板，外侧设置风嘴，颤振临界风速达到51.5 m/s,钢-混组合结构加劲梁与抗风措施对千米级悬索桥具有较好的疲劳受力性能和经济适用性；耐候桥梁钢采用“微合金化、热机械轧制”生产工艺，研制的配套焊材与焊接方法具有“耐候性、高韧性”特点，焊缝耐候指数大于6.2,实现了钢结构桥梁低碳建造、绿色环保；采用免涂装耐候钢，与“普通钢材+涂装”相比，全寿命周期成本降低约55%;耐候桥梁钢采用加速锈层稳定化工艺，以及钢-混组合结构加劲梁架设方法，满足了...     

大跨度独塔自锚式悬索桥减隔震措施

为了减小大跨度自锚式悬索桥在地震作用下的主梁纵向位移,以某主跨350 m的独塔自锚式悬索桥为研究对象,建立Midas空间动力有限元模型,进行动力特性分析,研究在实桥地震波一致激励作用下,铅芯橡胶支座和黏滞阻尼器2种减震措施的减震效果。研究结果表明:通过在桥墩设置铅芯橡胶支座或在塔梁间纵向设置黏滞阻尼器可以有效减小自锚式悬索桥的纵向位移响应。     

大跨度铁路悬索桥结构刚度敏感性研究

桥梁刚度参数的确定在大跨度桥梁总体设计中非常重要,结合某大跨度铁路专用悬索桥方案,从结构动力特性、车辆走行性和风致抖振响应3个方面,分析梁、塔、索等构件刚度对桥梁性能的影响,并对大跨度铁路悬索桥刚度评价指标进行研究,结果表明:桁宽的增大能够较显著地增大桥梁横弯基频,桁宽过小时桥梁会产生横向周期性振动,宽跨比限值建议取为1/20~1/35;随着桁高减小,车辆竖向加速度显著增加,高跨比限值建议取为1/70~1/100;主缆刚度增大会使桥梁扭转和竖向基频明显提高;桥塔刚度及恒载的影响有限。     

大跨度铁路桥梁线-桥垂向变形映射模型

以大跨度铁路桥梁线-桥系统为研究对象,通过推导理论公式建立桥梁与有砟轨道的垂向变形映射模型,并通过算例对变形映射模型的正确性进行验证。结果表明：将大跨度桥梁线-桥系统划分为桥梁,有砟道床和轨枕,扣件和钢轨三个子系统开展垂向变形映射关系研究是可行的;通过线-桥垂向变形映射模型计算大跨度悬索桥、斜拉桥的钢轨垂向变形与有限元仿真结果一致,证明了本文提出的映射模型是正确的;通过线-桥垂向映射模型计算钢轨变形,可以避免在有限元模型中建立轨道结构,从而减少模型单元数量,提高计算效率。