独柱塔空间缆索自锚式悬索桥动力特性分析

为研究独柱塔空间缆索自锚式悬索桥的动力特性,以南京江心洲大桥为工程背景,运用有限元软件Midas/civil 2015,分别建立了成桥状态的墩底固结模型和桩-土相互作用模型,对比分析了桩-土相互作用对结构动力特性的影响,并分析了恒载集度、加劲梁刚度、桥塔刚度、主缆刚度以及吊杆刚度对该类桥梁动力特性的影响规律。分析结果表明,考虑桩-土相互作用时,结构自振周期延长了1.4s,并且振型发生了变化;恒载集度主要影响结构竖弯振型;加劲梁竖向刚度对结构竖弯振型影响较大;加劲梁扭转刚度对结构各主要振型影响均不明显;桥塔纵向刚度主要影响结构纵飘振型;桥塔横向刚度对桥塔横弯振型影响较大;主缆抗拉刚度主要影响加劲梁竖弯振型;吊杆抗拉刚度的提高对结构整体刚度的贡献可以忽略。     

辅助结构对悬索桥的颤振稳定性的影响

随着悬索桥跨度不断增加,风荷载引起的稳定性问题在悬索桥的设计过程中的地位越来越重要,探求具有优异结构性能的悬索桥结构形式成为一项极有意义的工作,本文旨在研究在传统悬索桥基础上增加辅助结构之后悬索桥自振特性的变化,并寻求提高悬索桥颤振临界风速的有效措施。     

空间缆索体系悬索桥的抗风稳定性研究

为了探索理想的大跨度悬索桥的缆索体系以提高其横向及扭转刚度,以大跨度地锚式悬索桥——润扬长江公路大桥南汊桥为工程背景,采用不同缆索空间布置形式试设计三座具有空间缆索体系的方案桥,采用三维非线性空气静力和动力稳定性分析方法,分别对其动力特性、空气静力和动力稳定性进行分析和比较,并探讨具有良好抗风稳定性的大跨度悬索桥的合理缆索体系。结果表明:悬索桥采用内倾式空间缆索体系后,结构的侧弯及扭转频率增大,结构的空气动力稳定性增强;而采用外倾式空间缆索体系时,结构的侧弯及扭转频率减小,但结构的静风稳定性增强;考虑到悬索桥的空气动力稳定性一般比静风稳定性差,因此从总体抗风稳定性考虑,大跨度悬索桥采用内倾式空间缆索体系则比较有利。     

三塔悬索桥施工过程静风稳定性分析

以在建主跨为1080m的三塔双跨悬索桥——泰州长江公路大桥为工程背景,采用三维非线性空气静力稳定性分析方法,分析不同的主梁架设顺序对三塔悬索桥施工阶段空气静力稳定性的影响,确定具有良好抗风稳定件的施工方案。结果表明：三塔悬索桥主梁拼装采用从桥塔处至跨中施工时,可以获得较好的空气静力稳定性。     

自锚式悬索桥施工过程中缆索的测量控制方法

悬索桥是指以主缆索股受拉为主要的承重构件的桥梁结构。其结构构造包括基础、塔墩、锚碇、主缆索股、吊索、加劲梁及桥面结构等。在桥梁设计时,当桥梁跨度较大时,总是首选悬索桥这一经典桥型。其主要原因是以高强度钢丝作为主要承拉结构的悬索桥具有跨越能力大,受力合理、最能发挥材料强度和造价经济等特点,同时还以其整体造型流畅美观和施工安全快捷等优势而倍受推崇。下面结合武西高速公路桃花峪黄河大桥主桥主缆的施工情况,简要介绍自锚式悬索桥施工过程中缆索的测量控制方法。     

CFRP索与钢缆索大跨度悬索桥静风稳定性分析

采用桥梁结构三维非线性空气静力分析方法,考察静风的不同初始攻角对结构静风稳定的影响,利用等截面即介于等刚度和等强度之间的原则对CFRP索与钢缆索结构大跨度悬索桥在静风荷载作用下的变形特征和稳定性进行分析和比较。     

悬索桥主缆索股用定型捆扎带断裂处治方案研究

为分析研究悬索桥主缆索股用定型捆扎带断裂的产生原因及寻求解决措施,以南宁良庆大桥主缆为背景,采用现场生产验证对比方法,对定型捆扎带断裂关键因素进行研究。结果表明:主缆索股生产过程定型捆扎带预置缠包张力,索股上盘收线速度,索股存放时间间距、温度是定型捆扎断裂而造成索股散丝、变形、松驰等问题的关键因素,本文将针对上述原因,简述解决方案。     

斜拉桥与悬索桥的防腐

从桥梁腐蚀的普遍性和严重性着手,论述了桥梁防腐的重要性和必要性。重点从加劲梁的涂装和缆索系统的防护两个方面进行叙述,说明了大跨度桥梁防腐措施的发展与现状。     

风缆系统对管线悬索桥地震反应的影响分析

基于有限元软件建立了大跨度管线悬索桥仿真模型,采用控制变量法分析风缆布置平面与水平面夹角、风缆张拉力等因素对管线悬索桥地震反应的影响。研究结果表明:风缆布置平面与水平面夹角的大小对管线悬索桥主梁竖向位移及横向位移影响均较大,但对于主塔的各项地震反应指标影响较小,风缆布置角度θ取0°～45°比较适宜;风缆张拉力水平对管线悬索桥地震反应行为的影响并没有较强的规律性,宜采用最大静风压力的1. 5倍进行设计;风缆系统设计参数对管线悬索桥地震反应影响较大,将风缆系统各项设计参数控制在合理范围内可以显著提高结构的抗震性能。     

筒网状空间缆索体系的平拉式人行悬索桥的探讨

本文依据超大跨径平拉式人行悬索桥的抗风稳定性要求,提出一种筒网状空间缆索体系的平拉式人行景观悬索桥的结构体系,将传统平拉式悬索桥的平行主缆,改进为分散的单叶双曲面空间缆索,提高其自振扭转频率和扭弯频率比。结合西藏某峡谷200m人行景观悬索桥,进行工程参数设计,建立Midas有限元分析模型,开展动力模态分析研究,验证筒网状平拉式人行景观悬索桥抗风稳定性的优越性。     

山坡锚固式超大跨径空间缆索人行悬索桥探讨

为了降低峡谷景区超大跨径人行悬索桥的造价,提出一种山坡锚固式空间交叉网缆索体系的人行悬索桥。在峡谷景区两侧岩石山坡体之上,分散锚固马鞍抛物面空间交叉网缆索体系,取消桥塔结构,降低造价。相比左右两根互相分离的平行缆索体系,马鞍抛物面空间交叉网缆索体系可以产生水平向的分力,解决了人行悬索桥的大幅度侧向摆动问题,提高了峡谷景区人行悬索桥的抗风稳定性。结合某500 m级峡谷景区超大跨径人行悬索桥工程,开展动力模态分析,以便验证山坡锚固式空间缆索体系人行悬索桥的优越性。     

大跨度非对称悬索桥的颤振稳定性研究

为了研究大跨度非对称悬索桥在不同非对称类型下的颤振稳定性,以主跨为628 m的某主缆不等高支承悬索桥为工程背景,基于全模态的三维频域颤振分析方法对悬索桥进行颤振稳定性分析。利用ANSYS建立了主缆不等高支承(支承高差0～40 m)和边跨跨度非对称(边跨跨度差0～40 m)悬索桥有限元分析模型,并编制相应双参数搜索迭代的APDL计算程序进行三维颤振稳定性分析。结果表明:在构造不等高支承悬索桥时,随着支承高差的增大,低阶模态频率变化较小,高阶模态范围逐渐减小; 弯扭频率比随着支承高差增加而不断减少,高差越大弯扭频率比降低越快; 桥梁颤振临界风速随着支承高差增大而不断降低,使得由于主缆不等高支承高差所引起的非对称结构形式对大跨度悬索桥梁结构的颤振稳定性有所降低; 在构造边跨跨度非对称悬索桥时,弯扭频率比随着边跨跨度差增加而减小; 随着支承跨度差的不断增大,悬索桥梁结构的颤振临界风速不断减小,但减小幅度很小,影响不大,在边跨跨度差较小时几乎可以不考虑对悬索结构的颤振稳定性影响。     

悬索桥跨径的空气动力极限

桥梁建设已经进入了一个建造跨海大桥的新时代。在跨海大桥工程的可行性研究中存在许多技术方面的挑战 ,对于桥梁设计者来说 ,超大跨径悬索桥的气动稳定问题始终是必须十分关注的问题。本文首先研究超大跨径悬索桥的技术可行性及潜在的要求 ,然后讨论各种气动措施的性能 ,其中包括缆索系统的调整、中央开槽方案、垂直及水平稳定板以及振动控制措施等。从技术及航运要求出发 ,设计了一个接近极限跨径的主跨为5 0 0 0m的悬索桥方案 ,以此为基础研究并阐述解决其空气静动力稳定性的方法     

大跨度自锚式悬索桥的动力特性分析

以钱江九桥和青岛海湾桥大沽河航道桥两座自锚式悬索桥为例,用通用有限元软件ANSYS建立了大桥的三维有限元动力计算模型,对大桥进行了静力和动力计算分析,发现存在多阶拉索振动振型并对此现象进行了分析,为大跨度自锚式悬索桥的设计、施工提供了参考。     

考虑行波效应的大跨度悬索桥地震响应分析

以润扬长江大桥为背景,建立结构有限元模型,考虑三种不同卓越周期地震波,分析行波效应对大跨度悬索桥地震响应的影响.在研究中,选用了近场地震波、远场地震波以及普通地震波,视波速从100～8 000m/s,共有9组数据.研究结果表明:考虑行波效应时,悬索桥地震响应与一致激励分析结果相比有一定差异,或增大或减小,这与所选地震波...     

悬索桥在紊流风场中的静风扭转发散机制

揭示悬索桥主缆系统的扭转刚度退化及静力扭转发散的机制。基于广义模型的理论分析表明,桥面的竖向运动对系统整体的扭转刚度至关重要。任何一条主缆的向上竖向运动都可能导致系统扭转刚度的急剧降低。由于竖向运动引起的刚度急剧降低是紊流场中大跨度悬索桥发生静力扭转发散的主要原因。紊流场中因系统刚度退化而引起扭转发散的机制与传统的观点不同。通过广义模型较好地解释了如果任意一条主缆丧失了刚度都将导致主缆系统扭转刚度的消失。此外,由这个机制可以得到与紊流场中悬索桥静风扭转发散有关的几个临界风速的定义,其中能导致任意一根主缆达到无应力状态时的风速Ucr3对扭转发散至关重要。西堠门大桥非线性动力有限元数值分析的结果和全桥气弹模型风洞试验的观察结果证实文章提出的基本观点。     

斜风下大跨度悬索桥颤振稳定性研究

为确保斜风作用下大跨度悬索桥的抗风稳定性,采用考虑静风效应和全模态耦合影响的斜风下大跨度桥梁三维精细化颤振分析程序,以润扬长江大桥南汊悬索桥为工程背景,在0°和±3°初始风攻角下,分析了斜风下成桥状态和加劲梁从跨中向两侧桥塔对称架设全过程的颤振稳定性,并揭示了斜风作用和静风效应对成桥和施工状态大跨度悬索桥颤振稳定性的影响。结果表明：悬索桥成桥和施工状态的颤振临界风速随着风偏角的增加呈现波动起伏变化特征,且主要在斜风情况下达到最低值;斜风作用和静风效应不会影响悬索桥施工期颤振稳定性的演变规律,但会显著降低悬索桥成桥和施工状态的颤振稳定性;斜风作用使得成桥和施工状态颤振临界风速的最大降幅平均值分别达到了8.0%和19.6%,而斜风和静风的综合效应则进一步劣化悬索桥成桥和施工状态的颤振稳定性,最大降幅平均值分别达到了11.5%和22.4%,因此大跨度悬索桥成桥尤其是施工状态的颤振稳定性分析必须考虑静风和斜风综合效应的不利影响。     

悬索桥施工用塔顶门架的优化设计方案

在悬索桥缆索系统施工中,塔顶门架作为最重要的临时设施之一,对塔顶门架进行优化设计从成本控制方面考虑是非常必要的。文中以贵港市同济大桥为背景进行研究,以技术上成熟、经济上合理为原则,通过改变门架的连接方式、优化柱脚处理等方式,提高门架的利用率,减小损耗率,节约施工成本。     

悬索桥的非弹性动力分析

提出一种精确的计算方法,用于地震作用下悬索桥的非线性时程分析。该方法考虑了几何非线性和材料非线性。利用稳定函数分析桥塔和主梁的几何非线性,而用弹性悬链线的精确解析方程分析索杆的几何非线性。利用切线模量概念和精细塑性铰模型按构件长度和截面划分屈服等级。给出一种基于Newton-Raphson法的Newmark平均加速算法。计算结果与商业软件SAP2000的分析结果吻合,说明该计算程序准确有效。     

对自锚式悬索桥施工中的缆索测量控制探索

当桥梁跨度较大时,首选悬索桥这一桥型。悬索桥具有跨越能力大、受力合理、最能发挥材料强度和造价经济等特点,同时具有施工安全快捷等优势。本文结合案例,探讨了自锚式悬索桥施工过程中缆索的测量控制力法。