钢-混叠合梁非对称独塔斜拉桥风致响应性能研究

为了研究钢-混叠合梁非对称独塔斜拉桥的抗风性能,文章以某主跨200 m的斜拉桥为背景,通过节段模型风洞试验测试了断面在成桥态和施工态下的颤振临界风速和颤振导数,采用三维颤振分析方法计算了断面的颤振临界风速,最后采用CQC抖振分析方法计算了该桥的抖振位移响应。结果表明:三维颤振分析与风洞试验得出的颤振临界风速均远大于颤振检验风速,表明桥梁具有良好的颤振稳定性;断面在成桥态和施工态下的抖振响应很小,且最大抖振位移对应的峰值加速度满足舒适度要求。     

针形独塔斜拉桥结构特性的分析

上海蕴藻浜大桥主桥由于建筑景观要求而采用针形独塔斜拉桥方案。斜拉桥主塔塔底和主墩采用铰接的连接方式使结构性能变得复杂,而具有不同于一般斜拉桥结构设计的特点。以主梁梁高为参数,分析了拉索索力、主塔应力、主梁应力与位移、主桥颤振风速等结构要素的变化趋势,得到一些有助于主桥结构设计的建议。     

大跨斜拉桥颤振主动控制的研究

根据现代控制理论,对斜拉桥颤振的主动控制进行了理论分析,建立了受主动质量阻尼器控制的斜拉桥的受控方程及 AMD 的运动方程,确定了受控状态下斜拉桥颤振临界风速的计算方法。     

斜拉桥颤振的主动控制研究

根据现代控制理论 ,对斜拉桥颤振的主动控制进行了理论分析 ,建立了受主动质量阻尼器控制的斜拉桥的受控方程及AMD的运动方程 ,确定了受控状态下斜拉桥颤振临界风速的计算方法     

大型斜拉桥风致振动机理及分析方法

本文从空气作用力引起斜拉桥各种风致振动的机理出发,探讨斜拉桥颤振、驰振、涡激振动、抖振的分析方法,为大型斜拉桥空气动力稳定性分析提供参考。     

斜拉桥颤振后状态的理论分析

本文论述桥梁工程界很关注而又未获解决的斜拉桥出现颤振后的振动问题。文中建立了近似理论和近似解析解法。一座主跨为500m的计划中斜拉桥算例表明,在风速为1.3倍颤振临界值时,振幅仍然很小,即仍是稳定的。这一结果远比在悬索桥有利,对于大跨度斜拉桥具有重大意义。产生这个效果的原因完全在于斜拉索的有效弹性模量的非线性,而不是由于所谓索的“体系阻尼”。     

某斜拉桥动力稳定、风荷载及船撞分析

分析某斜拉桥在运营过程中的承载能力,除按照相关规范利用内力平衡法计算各截面的内力之外,尚应对结构动力、稳定、抗风及船撞等方面分别进行分析。为明确斜拉桥的动力特性,该文利用有限元软件建立空间梁单元和单向受拉索单元模型,通过计算相关指标分析了斜拉桥成桥的颤振稳定性,计算了船撞对斜拉桥的影响。该斜拉桥的设计分析过程对其他类似工程具有一定的参考作用。     

大跨径斜拉桥动力特性分析

首先针对大跨径斜拉桥的结构特点,从主梁、主塔、斜拉索和边界条件等方面阐述了斜拉桥有限元动力分析的建模方法;然后以苏通大桥为例,用ANSYS有限元分析软件,对其成桥状态下的结构自振特性进行了分析.计算结果表明,该桥具有较好的抗震性能,但需要通过节段模型风洞试验检验其颤振稳定性.     

斜拉桥地震响应与地震动参数相关性分析

对于斜拉桥结构而言,目前的研究很少能够给出与地震响应相关性较好的地震动参数,从而使得计算的结构风险并不合理。因而,对地震动参数与斜拉桥地震响应之间的相关性进行了研究。以一座主跨400 m的双塔斜拉桥为例,采用OpenSees建立了非线性的有限元模型,选取195条实测地震记录进行计算,提取了桥塔的剪力、弯矩、曲率、塔顶位移等响应,并对这些响应与地震动参数的相关性进行了分析。结果表明:目前常用的PGA、PGV、反应谱加速度峰值、反应谱速度峰值等参数与斜拉桥地震响应的相关性总体较好,但是仍存在一定的局限性;Housner强度、持续最大速度、Arias强度等参数与斜拉桥地震响应也有较好的相关性,可选为反映斜拉桥响应的地震动强度指标;而PGV/PGA、PGD和位移均方根值等参数与斜拉桥地震响应相关性很差,不宜选为地震动强度指标。     

独塔单索面大跨度斜拉桥风洞试验研究

非对称式独塔斜拉桥结构新颖、造型美观,在桥梁工程中有着广泛的应用。以主跨200 m的八尺门独塔斜拉桥为工程背景,在结构动力特性分析的基础上,采用节段模型风洞试验对其成桥和施工两种状态下的颤振和涡振性能进行了详细的研究。节段模型风洞试验表明,由于主梁采用了气动性能较好的流线型断面,其颤振和涡振稳定性均满足规范要求。     

Parametric oscillation of cables and aerodynamic effect

This paper addresses the aerodynamic effect on the nonlinear oscillation, particularly parametric vibration of cables in cable-stayed bridges. A simplified 2-DOF model, including a beam and a stayed cable, is formulated first. Response of the cable under global harmonic excitation which is associated with wind speed is obtained using the multiple scales method. Via numerical analysis, the stability condition of the cable in terms of wind speed is derived. The method is applied to a numerical example and a long-span bridge to analyze its all stay cables. It is demonstrated that very large vibration at one of the longest cables in the middle span of the bridge can be parametrically excited when the wind speed is over around 210 km/h (58.5 m/s).     

斜拉桥成桥初始恒载索力概率确定

传统斜拉桥成桥初始恒载索力的确定方法由于忽略了结构参数的不确定性而不能满足实际工程设计需要。本文从概率分析的角度出发,提出一种新的确定斜拉桥成桥初始恒载索力方法——改进蒙特卡罗法。该方法采用响应面近似计算斜拉桥成桥初始恒载索力。然后,在响应面的基础上,利用传统蒙特卡罗法计算斜拉桥成桥初始恒载索力的统计特征。最后,采用该方法对一座对称式斜拉桥初始恒载索力进行概率性确定。     

Suppression of bridge flutter using tuned mass dampers based on robust performance design

This study addresses design methodologies of TMDs for control of bridge flutter, considering the uncertainty of aerodynamic data in order to enhance the robustness of tuned mass dampers (TMDs) against frequency drift caused by wind-bridge interaction. To evaluate the robust performance of a TMD system, the concept of minimum flutter velocity is introduced in the presence of perturbed unsteady aerodynamic forces. Two types of multiple tuned mass dampers (MTMD) are considered, i.e. the frequencies of each TMD are regularly or irregularly spaced. An optimization procedure for an irregular MTMD (IMTMD), which has an unequal frequency interval and different damping ratio of each individual TMD, is proposed based on genetic algorithms. The proposed TMDs are then applied to a cable stayed bridge and a suspension bridge to prove the validity of the methods. From the numerical results, the proposed IMTMD shows remarkable control efficiency compared with conventional single TMD (STMD) and MTMD.     

矮塔斜拉桥结构动力特性分析

矮塔斜拉桥具有造型美观、景观协调、技术先进、造价低、施工方便等很多优点,且兼有连续梁与斜拉桥的优点。本文以一座双塔双索面矮塔斜拉桥为工程背景,应用Midas／Civil软件建立其空间模型对矮塔斜拉桥动力特性即自振频率、周期及振型展开研究。研究表明,该桥第一阶振型为全桥纵飘,基频比一般斜拉桥和悬索桥高,全桥抗纵向水平侧移刚度相对较弱;在前10阶振型中,桥塔侧弯的振型出现较多,索面摆动突出,即拉索与桥塔侧向刚度较小。研究结果可为矮塔斜拉桥的设计及施工控制提供参考。     

肋板结构主梁混凝土斜拉桥相关屈曲极限承载力空间分析

混凝土斜拉桥采用肋板结构的主梁容易发生局部变形,其极限承载力与此有关,作者根据弹性力学对物体位形的分析结果,提出了混凝土斜拉桥肋板结构主梁局部与整体相关屈曲空间位移的计算方法,编制了混凝土斜拉桥局部与整体相关屈曲极限承载力的空间分析计算程序,在非线性连续介质力学理论和模型试验的基础上,结合工程实例对大跨度混凝土斜拉桥的局部与整体相关屈曲极限承载力进行分析,并给出了理论计算结果.     

斜拉桥参数共振问题的数值研究

本文对斜拉桥拉索参数共振问题建立了多自由度数学模型,并对其进行了数值积分求解.通过对数值结果的分析指出,在一定条件下,拉索可能由于桥面振动的激发而发生参数共振现象,对桥梁的安全性带来不利影响.在对多个算例进行数值求解的基础上,本文进一步讨论了阻尼等的影响以及抑制拉索参数共振的可能的途径.     

非圆截面斜拉索气动性能风洞试验研究

大跨度斜拉桥斜拉索上的风荷载对于主梁位移和内力的贡献占整个风荷载的60%~70%,斜拉索的气动力是静力和稳定性检算的基础,准确掌握斜拉索的气动力具有重要意义。通过天平测力风洞试验,在雷诺数为10×104~42×104,对直径为120mm的圆形截面斜拉索模型和3种非圆截面模型进行测力试验,得到各个工况下阻力系数随雷诺数的变化规律,分析截面变形、风向角对阻力系数的影响。结果表明：斜拉索截面变化能够增强雷诺数效应,风向角在0°~30°情况下,阻力系数随斜拉索截面变形的程度呈单调减小的趋势;风向角在40°~90°情况下,阻力系数随斜拉索截面变形的程度呈单调增大的趋势。将气动力系数和风向角度按照亚临界、临界和超临界雷诺数区域进行分区,得到各个区域内阻力系数的数值和拟合公式,通过拟合公式,可以方便地为类似截面结构的风荷载设计提供依据。     

大跨度斜拉管线桥的动力特性分析

本文结合一实际工程结构－－斜拉管线桥,从动力分析模型的建立、计算结果与实测结果的比较以及与普通斜拉桥的比较等几个方面研究了这种新型结构的动力特性。结果表明：恒载初始内力对斜拉管线桥的动力特性影响很大;尽管与斜拉桥结构相似,但二者的动力特性却有很大差别。     

大跨度斜拉桥多支承激励地震响应分析

提出了一种简化的基于单个模态振子振动特性的多支承激励反应谱法.用此方法对公铁两用芜湖长江大桥主航道斜拉桥,在多支承激励作用下的地震响应进行了研究,其结果与用A.Der Kiureghian的多支承激励反应谱法(MSRS)分析的结果符合较好,本方法可以节省大量计算工作量.逐项分析了行波效应、空间不相干效应和局部场地效应对斜拉桥地震响应的影响,说明了多支承激励地震响应分析,对大跨度斜拉桥的重要性.