刚性悬索加劲钢桁梁桥结构参数敏感性分析

为了准确把握刚性悬索加劲钢桁梁桥在施工阶段及运营阶段内力和线形的变化,以中国首座刚性悬索加劲钢桁梁桥——东江大桥为例,采用大型有限元计算程序,建立了三维空间有限元模型.运用仿真分析方法,对该结构受力特性进行了相应的研究,得出结构自重、结构刚度、支座强迫位移、温度变化、刚性悬索线形误差等敏感参数对该桥内力及线形的影响规律.结果表明:支座强迫位移、结构刚度、结构自重误差对主桁线形和内力影响较大;温度变化和刚性悬索线形误差对主桁线形及内力影响较小,所得结果可为大桥施工控制提供参考.     

基于ANSYS的连续刚构桥温度效应求解

处于自然环境中的连续刚构箱梁桥承受着自环境变化的影响,特别是日照温差对其影响尤为显著.能否通过仿真分析求得连续刚构箱梁桥的温度效应,为设计和施工提供参考具有重要意义,采用ANSYS软件对某连续刚构箱梁桥的温度效应进行仿真,计算了该桥的温度应力及温度变形;从结构建模、加载、求解到后处理,阐述了ANSYS在连续刚构箱梁桥温度效应计算中的应用,并对温度变形的仿真结果进行了分析.     

基于几何非线性的自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥索力计算

目的研究确定自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥状态时构件的空间位置和缆索的成桥索力．方法根据无应力索长和索力的概念推导了无应力索长的索力不变原理,提出了自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥索力的计算方法．结果运用该方法对大连跨海大桥的设计方案进行了计算分析,利用该方法计算得到的成桥状态下斜拉索和吊索的索力均匀,主缆线形平顺．除主塔附近的加劲梁由于索距较大造成弯矩较其他区域偏大外,其他区域弯矩分布均匀合理,加劲梁的最大弯矩为14716kN·m．主塔弯矩较小且塔顶水平变位接近于零．结论计算结果表明利用该方法能够按照要求得到该类桥梁的合理成桥索力,并且通过非线性迭代计算得到的缆索无应力长度可以直接应用于施工阶段分析．     

自锚式吊拉协作体系桥端吊索破断效应

目的 探寻自锚式吊拉协作体系桥端吊索发生破断对结构受力性能的影响机理及规律.方法 采用三维有限元模型,首先对端吊索各破断工况下的结构进行静力分析,在此基础上,引入端吊索发生破断的时间因子,对端吊索发生突然破断这一极端情况的动力过程进行准确模拟,研究端吊索发生突然破断对结构受力性能影响的动态效应.结果 端吊索发生破断会引发吊拉协作体系桥缆索系统局部范围发生剧烈的内力重分布,吊索索力变化幅度最大可达70％;考虑破断时间因素的影响后,结构的内力及位移会在其静态效应基础上存在不同程度的放大,等效动态因子最大为1.09.结论 端吊索发生破断会对自锚式吊拉协作体系桥缆索系统受力及安全性产生显著影响.研究结果可为该桥型缆索系统设计理论的进一步完善提供依据.     

强日照地区混凝土多主梁T梁桥横向梯度温度效应分析

与竖向梯度场相比,横向梯度温度对于混凝土桥梁的影响同样不可忽略.为了研究强日照地区横向日照温差和横向刚度对多主梁桥梁的温度响应,基于真实的强日照地区实际日辐射温度场参数和热学边界条件,建立反映混凝土连续T梁桥温度效应的数值模型,以日照时间和桥梁横向刚度为参数,进行了日照横向温度效应分析.分析表明,对多主梁桥而言,横向温度基本只影响第一片梁,对其它梁的温度影响较小;但在日照辐射较强的地区,横向温差对第一片梁所产生的温度内力和变形响应不可忽略,在日照5 h时其梁底温度拉应力峰值可达到2.5 MPa;横隔板数量和厚度会明显影响应力响应峰值大小,横隔板数量越少、厚度越小,峰值点越大;而T梁横向刚度对多主梁桥梁的横向温度应力影响不大;提出了基于强日照地区T梁桥横向梯度温度计算式,其中梯度温度中的T_1和T_2均日照时间正相关.研究成果对于研究桥梁的各类复杂温度效应有参考意义.     

斜拉-连续梁协作体系桥静力特性研究

近几年,桥梁结构不断优化,斜拉和连续梁桥相互组合的桥梁——斜拉-连续协作体系桥作为一种新型结构逐渐出现,它兼有斜拉桥和连续梁桥的共同优势.为了体现出斜拉-连续梁协作体系的优越性,依托某斜拉-连续梁结构桥梁工程,通过MIDAS CIVIL有限元软件模拟对比斜拉桥、连续梁、桥斜拉-连续协作体系桥3种结构成桥阶段的静力特性数...     

日照温差引起连续弯板桥温度内力空间分析

本文论述了超静定结构体系连续弯板桥由于日照温差引起的温度内力分析方法,所采用的方法是曲厚板单元空间分析法,该单元不仅适用于厚板而且也适用于薄板的分析.分析结果表明,对于连续弯板桥,日照温差内力相当大,设计时不可忽视。所述方法亦同样可用于不规则板桥及具有不规则支承板桥的温度内力分析.     

自锚式斜拉-悬索协作体系竖向弯曲振动计算公式

为方便计算自锚式斜拉-悬索协作体系的竖向自振频率,以三跨连续协作体系为研究对象,在计入主塔刚度的影响下,应用Rayleigh法,推导了该体系的竖向弯曲振动频率公式,提出了主塔刚度影响系数的表达式,最后对此公式的可行性进行了算例验证.研究结果表明:该体系的竖向弯曲振动频率比同等结构布置的自锚式悬索桥的竖向弯曲频率略有增大;主塔刚度对该体系的一阶对称竖弯频率影响较大,进行此频率计算时应计入主塔刚度的影响,而对一阶反对称竖弯无影响;给出的能量法得到的竖弯基频计算值与有限元值误差能满足概念设计阶段的要求;该公式可用于自锚式斜拉-悬索协作体系在初步概念设计中选择合理的结构计算参数.     

温度对钢箱梁桥模态频率的影响

针对复杂模型的简化,对连续变截面钢箱梁桥进行了模态频率影响分析,提出了利用有限元计算来量化温度对复杂结构频率影响的方法.分析结果得出:环境温度主要通过使结构尺寸变化、使连续梁此种超静定结构产生次内力以及使结构材料的弹性模量发生改变这三种方式影响结构模态频率,其中结构尺寸变化的影响十分微小,可以忽略;环境温度对结构模态频率的影响程度主要取决于结构形式、材料、截面大小以及结构内力状态.模型分析显示:不同温度模式对结构变形和内力的影响差别很大;体系温差对变截面钢箱梁桥频率的影响主要是由弹性模量随温度的变化而引起的;主梁温度梯度对频率的影响体现在温度内力的改变上.     

组合桥面板-波形腹板钢箱简支组合梁温度效应

钢-混凝土组合梁桥由于钢和混凝土热工参数的显著差异,使得该类结构在西北高寒、大温差地区受梯度温度影响较突出.以甘肃省某高速公路上一座组合桥面板-波形腹板钢箱简支组合梁为背景,考虑组合桥面板有效刚度、子梁微段内力平衡、子梁间变形协调和腹板剪切变形效应,建立组合箱梁桥温度效应解析计算方法;通过精细有限元数值模拟验证了其可靠...