液压阻尼装置在斜拉桥抗震设计中的应用研究

以某斜拉桥为背景,研究液压阻尼装置的布置方案,通过比较减震前后该桥的地震响应,分析液压阻尼装置对大跨度斜拉桥的减震效果及液压阻尼装置的参数对减震效果的影响.采用动力时程分析方法,对比分析3种支撑体系,即漂浮体系、阻尼体系、铰结体系(锁定体系).研究表明,支撑体系对斜拉桥结构的地震响应有显著影响,设置液压阻尼装置能有效地减小大跨度斜拉桥结构塔、梁位移和内力响应.对液压阻尼装置的主要设计参数进行探讨,分析阻尼系数、速度指数对结构地震响应的影响,为大跨度斜拉桥的抗震设计提供理论依据,提出液压阻尼装置参数建议值.     

超大跨度CFRP索斜拉桥的力学性能分析

为了探讨碳纤维材料(CFRP)索在超大跨度斜拉桥中应用的可行性,以1400 m主跨的超大跨度钢拉索斜拉桥设计方案为例,采用拉索的等强度和等轴向刚度方法,拟定了两座等跨径布置CFRP索的方案桥,分别采用结构三维几何非线性方法、子空间迭代法、空气动力稳定性分析方法以及地震响应的反应谱分析方法,对应用钢索和CFRP索的超大跨度斜拉桥的静力特性、动力特性、抗风稳定性以及抗震性能等进行了分析与比较,并从力学性能角度探讨了CFRP索在超大跨度斜拉桥中应用的可行性。结果表明:从力学性能角度而言,超大跨度斜拉桥采用CFRP索是可行的,但是拉索截面尺寸采用等轴向刚度方法确定则更有利。     

大跨度斜拉桥施工风险分析理论研究与应用

结构在施工期的平均风险远远高于使用期,开展大跨度斜拉桥施工期间的风险分析研究是十分必要的。本文在介绍风险分析基本原理的基础上,针对斜拉桥施工期风险分析中不存在显式的极限状态函数的问题,提出了基于人工神经网络-有限元-蒙特卡罗模拟的风险分析方法。运用该方法对某大跨度斜拉桥进行施工风险分析,结果表明该方法可行、有效。     

基于支持向量机的大跨度斜拉桥可靠度分析

针对大跨度斜拉桥可靠度分析时存在的功能函数不能显式表达的问题,采用支持向量机来逼近结构的功能函数,建立结构响应量与随机变量之间的映射关系,并在此基础上结合常规的可靠度分析方法,如一次二阶矩法(FORM)、二次二阶矩法(SORM)和Monte Carlo法等来计算结构的失效概率。对某大跨度斜拉桥可靠度分析的结果表明,支持向量机能很好地模拟结构的真实响应,用于可靠度分析具有较好的计算精度。     

基于CFD的大跨度钢-混组合梁斜拉桥抗风性能分析

为阐明钢-混组合梁形式的斜拉桥抗风性能,以某钢-混叠合梁大跨度斜拉桥为工程实例,采用基于CFD方法的数值模拟,开展大跨度斜拉桥钢-混叠合梁式主梁截面气动力参数的计算分析,同时研究了大跨度斜拉桥颤振和抖振特性。研究结果表明:根据颤振分析结果,颤振风速为63.7m/s小于颤振临界风速为97.6m/s,颤振性能良好;由抖振响应分析结果可知,桥梁具有良好的风致振动性能。     

大跨度矮塔斜拉桥收缩徐变效应分析

在大跨度桥梁中,混凝土收缩徐变将会导致主梁的下挠度增大、应力发生重分布、预应力产生损失,对结构产生不利的影响,通过Midas/Civil2010有限元分析软件对大跨度矮塔斜拉桥建立模型,采用预测模型分析了在成桥状态下收缩徐变效应对主梁的应力和挠度的影响及预应力损失.同时,总结了针对大跨度矮塔斜拉桥减小收缩徐变效应的几种方法.     

大跨度斜拉桥索梁锚固中的非线性接触问题

采用非线性接触单元来模拟大跨度斜拉桥索梁锚固区垫板与承压板之间不焊接的紧压密贴关系,分析了大跨度斜拉桥索梁锚固中的非线性接触问题。计算结果与国外一些大跨度斜拉桥锚固区模型试验结果进行了比较,结果较为吻合,而计算方法更为先进。分析结果与提出的另一种简化计算方法———等效板厚法进行了比较,发现除垫板和承压板的局部外,两种方法计算结果接近;等效板厚法可用于初步设计时选型、初算,而非线性接触方法可用于最终计算及指导模型试验。     

大跨度三塔斜拉桥技术状态检测与评估

为了掌握某大跨度三塔斜拉桥在运营期间的结构技术状态,采用先部件后整体的评定方法,结合该三塔斜拉桥的结构特点,开展了外观检查、桥梁材质状况检测、桥梁变形测量、恒载索力、桥面平整度及车辙检测,并基于检测数据对其承载能力和技术状况进行了评定和分析,给出了相应的养护建议。检测结果表明,采用先分层评定后综合整体评定的方法能够全面有效地评估大跨度三塔斜拉桥的运营安全状态;该斜拉桥各部件分项指标为良好,总体技术状态评级为2类;针对该斜拉桥结构不同部位的裂缝应采用不同的处理方法。     

大跨度斜拉桥车-桥耦合振动分析的数值解法

将随机桥面平整度描述为零均值的平稳高斯随机过程,建立了大跨度斜拉桥空间有限元模型,考虑结构的初始应力效应和几何非线性因素.提出一种解决大跨度斜拉桥车桥耦合振动的数值解法,为斜拉桥动力特性分析提供参考.     

大跨度斜拉桥主梁单悬臂施工风振控制

大跨度斜拉桥悬臂施工期抖振响应明显,采用谐波合成法对桥梁节点脉动风速时程进行模拟,基于Davenport抖振理论建立了大跨桥梁抖振时域分析方法。针对在建的某大桥主梁单悬臂施工期可能面遭遇台风袭击的情况,分别提出采用下拉索和调谐质量阻尼器(TMD)两种抗风措施方案,并进行减振效果对比分析。研究表明:大跨斜拉桥主梁悬臂施工期梁端风致振动响应较大,应予以重视;综合考虑航道等因素,采用调谐质量阻尼器(TMD)进行大跨度斜拉桥主梁悬臂施工期主梁振动控制效果较好。     

大跨度斜拉桥不同动力分析模型的比较

较系统的介绍了大跨度斜拉桥体系的建模过程,通过建立不同模型的对比分析。旨在为大跨空间斜拉结构的抗震模拟提供合乎精度要求的模型,为实际的斜拉桥抗震计算提供参考。     

上海长江大桥总体设计与构思

上海长江大桥位于长江入海口,越江桥梁长9.97 km,桥梁预留轨道交通过桥功能.为适应复杂建设条件采用分离式钢箱梁斜拉桥、大跨组合箱梁以及多种跨度的PC箱梁等多种结构形式,采用对称悬臂拼装、整孔预制吊装、节段预制拼装等多种施工方法.重点从大跨度斜拉桥、大跨度组合箱梁、桥梁预制拼装以及公轨合建等方面介绍上海长江大桥的设计与构思.     

砼斜拉桥挂篮受力分析

大跨度砼斜拉桥一般采用挂篮现浇施工,挂篮的设计分析是重点。文中以某大跨度砼斜拉桥为例,采用ANSYS软件对挂篮结构整体变形和应力应变进行分析计算。结果表明,挂篮整体受力性能较好,变形数据可为施工阶段目标参数控制提供依据。     

大跨度斜拉桥分析软件的几个关键问题研究

提出了大跨度斜拉桥分析软件的总体架构,并着重阐述了分析软件研发中的几个关键问题.采用薄壁剪力流计算原理分析复杂薄壁箱梁截面的扭转常数;采用悬链线理论推导长索的初始预张力水平;综合考虑斜拉索垂度效应、梁柱效应和大位移效应,实现大跨钢斜拉桥施工过程线形控制.该计算理论和软件架构是大跨度斜拉桥分析软件-BINAS的设计依据,苏通大桥的计算实例表明了此方法的精确性和可靠性.     

大跨度斜拉桥主塔下横梁支架受力分析

由于斜拉桥索塔横梁位置的特殊性,施工中一般采用高空支架,具有结构体系复杂、施工因素影响明显、应力变形较大、安全责任重大等特点。文中以广东茂名水东湾大跨度斜拉桥为工程背景,通过有限元软件ANSYS对其主塔下横梁支架进行数值模拟分析,验证支架施工的安全性,同时为支架施工提供技术保障。     

大跨度混合梁斜拉桥几何非线性影响分析

针对大跨度混合梁斜拉桥,采用有限元方法,通过以带刚臂的两节点悬链线索元模拟拉索、引入梁元几何刚度矩阵以及采用CR列式法,综合考虑斜拉索垂度效应、梁柱效应和大位移效应等非线性因素,建立了混合梁斜拉桥非线性分析模型;将该模型应用于荆岳长江大桥,并与线性计算结果作比较,分析非线性因素对混合梁斜拉桥计算分析的影响。     

超大跨度斜拉桥施工过程随机模拟分析

针对超大跨度斜拉桥由于悬臂施工过程中各种误差的累积可能使其恒载效应具有较强的随机特性,传统的确定性分析方法不能反映这一重要结构特性的问题,采用Monte Carlo法与有限元法相结合的随机模拟方法,将斜拉桥的梁段自重、张拉索力看成随机变量,进行主跨1 088 m的苏通大桥施工过程随机模拟,研究其恒载效应的频度、均值和标准差。研究表明:由于结构系统的变异性,使结构行为呈现一定的随机性;梁段自重、张拉索力变异对钢主梁斜拉桥恒载应力的影响不如对混凝土主梁斜拉桥那么明显,但其对恒载构形的影响不可忽略。     

基于标度转换的FAHP在混凝土斜拉桥中的应用

针对传统层次分析(AHP)方法1～9标度构造的互反判断矩阵精度不高的缺陷,对适用于大跨度混凝土斜拉桥的模糊层次分析(FAHP)方法进行研究。基于标度转换构造0.1～0.9标度模糊互补判断矩阵,建立了适合大跨度混凝土斜拉桥的指标体系,使用梯形函数计算隶属度以衡量各指标对安全性的贡献。采用该分析方法对某混凝土斜拉桥进行分析,结果表明:基于标度转换的FAHP方法在评估大跨度斜拉桥各部件及结构整体的安全等级时,与普通AHP方法相比精度更高、计算量少;在大跨度桥梁部件众多、评分差距较大的复杂情况下,FAHP方法既可评估桥梁各部件的状态等级,又可综合评估桥梁整体技术状况。     

基于模态综合理论的斜拉桥时域抖振分析方法

基于大跨度斜拉桥风致抖振时域分析的复杂性,为提高时域分析效率,引入模态综合理论,提出一种斜拉桥抖振时域分析方法,并通过算例自编程序验证其正确性与可行性。考虑自然风的相关特性,采用谱解法将三维随机风场简化,横桥向和顺桥向风速谱采用沿高度变化的Simiu谱,竖向风速谱采用Lumley—Panofsky谱,编制程序实现大跨度斜拉桥随机风场的数值模拟,得到施加于结构上的风荷载时程。研究表明,大型结构的动力响应主要受若干低阶振型控制,因此在斜拉桥时域分析过程中引入模态综合理论,实现了抖振力和自激力的时域化过程,并且全面地考虑了气动阻尼、气动刚度和气动耦合作用的影响,有效地解决了考虑自激力的时域化过程复杂、计算代价过大的问题;最后通过编制程序对一座大跨度斜拉桥进行不同风速下的抖振时域分析,验证了其实用性。     

大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构的发展与应用

拉索锚固区是斜拉桥控制设计的关键部位,国内外许多大跨度斜拉桥均对锚固区开展了专门的分析研究。结合工程实例,介绍大跨度钢箱梁斜拉桥索梁锚固结构的常见连接形式、构造特点及有限元计算、静载试验和疲劳试验方法。分析4种锚固结构的传力机理和应力集中现象,提出合理传递索力和减小应力集中现象的构造措施,明确设计中应注意的问题。