石拱桥的有限弹簧法分析及其安全性评价

依据计算几何学的分割理论,开发了对石拱桥进行任意形状单元划分的计算机前处理系统,提出了用有限弹簧法模拟石拱桥力学性能的计算方法。其特点是能够把石拱桥的拱圈看成个别石材块体构成的不连续体,考虑拱圈随着偏心压缩而引起的石材块体间开口变形的同时,也考虑拱背填料和拱圈的相互作用及其它的荷载分散效果。数值模拟了多跨石拱桥在分布活荷载及其水平地震荷载作用下的力学性能,并进行了安全性评价。     

河南电视塔体形系数CFD数值模拟及随机风振响应数值分析(II)

建立电视塔的风振内力响应计算有限元模型,基于谐波合成法数值生成电视塔各分段的风波时程,采用ANSYS结构分析程序数值计算各风偏角下结构的动力响应,确定该电视塔不同高度上的风致振动位移响应、内力响应,给出了基于位移等效的动力放大系数与基于内力等效的动力放大系数。     

影响大跨径悬索桥颤振的非线性因素研究

随着桥梁跨径的增大 ,各种非线性因素对大跨径悬索桥颤振特性的影响将不容忽视。在线性颤振分析方法的基础上 ,考虑风速的空间非均匀分布、结构以及作用于结构上的气动力随结构变形的非线性变化影响因素 ,建立了大跨径桥梁的三维非线性颤振分析方法。以某悬索桥为例 ,进行了考虑风速空间非均匀分布、结构动力特性以及气动力随结构变形的非线性变化等因素的颤振分析 ,揭示了各种非线性因素对大跨径悬索桥颤振影响的机理和规律     

桥梁风洞试验模态参数识别的随机子空间方法

模态参数识别是桥梁风洞试验中的一项重要内容,发展了基于参考点、无需输出协方差估计的识别振动系统模态参数的随机子空间方法,其识别精度和可靠性通过数值算例验证。对状态空间理论中的稳定图作了全面的阐释。根据苏通大桥和苏拉马都大桥主梁三自由度节段模型风洞试验采集到的位移信号,采用随机子空间方法识别了侧弯、竖弯和扭转模态频率和阻尼比,并且与随机搜索方法识别结果进行对比。分析结果表明,随机子空间方法和随机搜索方法识别结果非常吻合,本文发展的随机子空间方法是识别风洞试验桥梁模态参数的一种有效和实用方法。     

斜拉-悬吊协作体系桥的颤振稳定性研究

运用多模态颤振有限元分析方法 ,分别从悬索的矢跨比、吊跨比、斜拉索索面布置形式、边跨辅助墩的设置以及桥面主梁构成等设计参数着手 ,对主跨 14 0 0m的斜拉 -悬吊协作体系桥进行了颤振稳定性分析 ,指出了影响斜拉 -悬吊协作体系桥颤振稳定性的关键设计参数 ,并从抗风性能角度探讨了斜拉 -悬吊协作体系桥的合理结构型式。     

大跨度斜拉桥抖振时域分析理论实例验证及影响因素分析

为了进行对现有抖振时域分析理论的实例验证,在杭州湾跨海大桥全桥模型风洞试验中,不仅对抖振位移进行了测量,还通过在塔根布设动态应变片完成了桥塔内力的实测。采用考虑桥塔风效应的抖振时域分析方法计算出大跨度斜拉桥的抖振响应,气动导纳分别取1和Sears函数,采用等效风谱法计算考虑气动导纳修正的抖振力,对风洞的空间相关性进行了测量研究并分别探讨了Sears气动导纳函数及空间相关性对抖振响应的影响,与风洞试验结果进行了对比分析。分析比较表明:当衰减因子l取实测值12.9时,风洞试验结果都介于导纳为1和导纳为Sears函数所计算的抖振响应之间,导纳取Sears函数将得到偏不安全的结果;空间相关系数对抖振响应影响较大,采用风洞实测的相关系数得到的抖振响应比采用《公路桥梁抗风设计指南》建议相关系数所得抖振响应小13%￣22%。通过杭州湾跨海大桥的实例验证发现现有抖振时域分析理论并不能完全精确预测桥梁的抖振响应,抖振响应计算值与试验值存在一定的差距。     

上海世博和谐塔风荷载参数数值风洞模拟

采用数值风洞技术数值模拟上海世博和谐塔的绕流场,获得了三维复杂结构的绕流场和风荷载参数。充分结合现有的计算技术和硬件计算能力,把整体结构的数值模拟分解为核心圆筒加外围弧形铝板部分,以及桁架体系部分。利用前者得到的等效局部风环境来评估桁架体系的风荷载,从而得到整体的风荷载参数。通过与物理风洞的试验结果进行对比可以认为数值风洞的结果是可信的。     

寿命期内钢筋混凝土连续梁退化过程分析

为实现寿命期内混凝土桥梁退化过程定量分析的目标,在给出退化全过程中3个关键时刻的计算数学模型以及特有力学问题模拟方法的基础上,建立基于有限元数值模拟的混凝土桥梁退化过程分析方法.在理论分析的基础上利用FORTRAN 95编写了分析程序CBDAS,以一座钢筋混凝土连续梁为对象,研究其在氯离子侵蚀作用时给定寿命期内桥梁结构...     

苏通大桥三维颤振分析

基于结构有限元模型,给出了大跨度缆索承重桥梁三维颤振分析方法。该方法能够考虑静风作用、主梁附加攻角、拉索自激力和振型参与影响,同时迭代搜索侧弯、竖弯和扭转三种振动频率。采用该方法对苏通大桥进行了三维颤振分析,该方法的可靠性和实用性得到证实。结果表明:对于苏通大桥而言,不考虑静风作用和主梁附加攻角影响会高估颤振临界风速;不考虑拉索自激力作用和拉索振型参与,相当于忽略了系统气动正阻尼,会低估颤振临界风速;颤振临界风速颤振分析计算结果与风洞试验结果之间存在差异。     

涡方法用于桥梁断面气动导数和颤振临界风速的数值计算

利用快速离散涡方法计算桥梁主梁断面的气动导数，来流为二维粘性不可压缩均匀流。使用边界元及解颍涡量边界条件的积分表示方法计算表面涡量，引入快速多极子展开及系数影响矩阵技术获得无网格方法，并由此快速计算涡元速度。使断面分别在扭主竖向做强迫正弦振动，利用离散涡方法分别计算其气动力，并根据最小二乘法获取气动导数，采用Sacalan的半逆解法确定颤振临界风速，以南京二桥闭口箱梁断面（方案一）为例，计算结果显示与实测结果有着合理的一致性。