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     

大跨度自锚式悬索桥的自振特性分析

运用数值积分法对自锚式悬索桥自振特性进行分析,通过改变自锚式悬索桥矢跨比、边跨与中跨比、桥面系质量、主梁刚度、主缆刚度变化、横梁数量及位置等结构参数,探讨其对自振特性的影响,结果表明,横梁数量及布置方式、矢跨比、主缆与吊杆抗拉刚度变化对自振特性的影响较大,自振频率随着桥面系质量、边跨与主跨的比值的增大而减小等自振特性规律,为大跨度自锚式悬索桥结构动力特性优化设计提供可靠的科学依据,具有重要的研究意义。     

大跨悬索桥设计若干技术问题

我国已开始进行建设现代化大跨径悬索桥的进程。本结合国情和工作实践,对大跨径悬索桥的总体布置,大缆和桥道梁构造和工艺的若干问题进行了探讨。     

大跨径斜拉桥静风稳定性的参数研究

随着斜拉桥跨径的不断增大,空气静力失稳现象已引起了人们的广泛重视.本文用作者导出的大跨径斜拉桥非线性静风稳定性的方法,编制了计算软件BNAP.对一座主跨1000m的斜拉桥的静风稳定性进行了参数分析与比较,给出影响大跨径斜拉桥静风稳定性的主要参数.     

悬索桥猫道结构的空间特性分析

建立了悬索桥猫道结构的空间有限元模型,研究了猫道结构在不对称静力、偏心静力作用下的空间特性。通过比较单幅猫道和双幅猫道的动力特性及其在风荷载作用下的特性值,分析得到该结构的空间特性。此研究结果对类似猫道结构的模型建立与计算分析有一定的指导意义。     

大悬臂流线型截面连续梁桥自振特性分析

桥梁结构的动力研究必须以桥梁结构自身的动力特性研究为基础,也就是桥梁的自振特性,反映了桥梁结构振动系统的固有特性,主要包含桥梁结构本身固有的自振频率,振型.介绍了长沙市潇湘大道主线高架桥的工程概况,并运用通用有限元软件计算其全桥有限元模型自振特性,并进行了分析.     

大跨度张弦桁架自振特性参数分析

本文以广州会展126.6 m张弦桁架为工程背景,利用ANSYS的Block Lanczos法,分析了张弦桁架的自振特性。针对不同的矢跨比、垂跨比、撑杆数量及布置等变化参数进行了大量分析,得出各参数对张弦桁架结构自振特性的影响规律。     

基于ANSYS的大跨悬索桥动力特性分析

建立了一主跨为1 138 m的大跨悬索桥的ANSYS模型,对其进行了动力特性分析,并与已有相同桥型的已建桥梁进行了比较,得出了相应的结论,同时指出把握好桥体的受力特性,对于优化设计及工程实践具有重要的参考价值。     

大跨径悬索桥钢箱梁制造关键技术

目前,国内大跨径悬索桥钢箱梁多为全焊结构,具有结构复杂、熔透焊缝多,制造难度大等特点。以广州珠江黄埔大桥悬索桥钢箱梁为研究对象,对大跨径悬索桥钢箱梁关键技术:焊接质量、焊接变形、横隔板单元制作及钢箱梁总拼控制等方面进行研究。合理的工艺手段保证产品的焊接和总拼质量,取得良好效果。实践表明:焊缝一次探伤合格率达到96%以上,经过一次返修,超声波探伤全部合格。     

大悬挑预应力空间钢结构自振特性分析

采用ANSYS有限元分析软件及分块Lanczos法[6],对采用预应力大悬挑钢结构的贵阳奥体中心挑棚进行自振特性分析,研究了预应力体系的存在与否对自振频率和振型的影响,为进一步研究此类结构的抗震性能提供理论依据。     

大跨度非对称悬索桥振动基频的参数敏感性分析

为了研究大跨度非对称悬索桥的动力特性,基于ANSYS软件建立了某大跨度主缆不等高支承悬索桥的三维有限元模型。在计算自振频率时考虑了表征结构非对称的参数,进行了前20阶模态分析,并分析了矢跨比、结构非对称参数、加劲梁抗弯刚度及主塔抗弯刚度等关键结构参数对其振动频率的影响。研究结果表明：不同的参数对非对称悬索桥振动基频的敏感性不同,一阶竖弯和扭转频率随矢跨比的增大减小,相对于正对称的振动频率,反对称的频率对矢跨比参数更敏感;非对称悬索桥的一阶反对称竖弯和扭转基频不受非对称结构参数的影响,而正对称竖弯和扭转基频随非对称结构参数的增大而减小;一阶横弯的自振频率对加劲梁刚度的变化非常敏感,当加劲梁的抗弯刚度增加到原来的3倍时,结构原有的振型次序发生了改变,但主塔抗弯刚度参数的变化对结构各向频率的影响很小,研究结果可为非对称悬索桥的结构设计和动力分析提供参考。     

大跨度悬索桥施工过程中主缆二次应力实测研究

悬索桥主缆钢丝的实际应力关系到主缆的安全储备,为研究大跨度悬索桥施工过程及成桥时主缆断面的应力状态,对南京长江四桥加劲梁吊装过程中桥塔索鞍附近主缆断面的应力进行了现场实测。实测结果表明主缆断面的二次应力主要由钢丝的不均匀轴向应力组成,主缆二次应力随着施工进程在嵌固端处逐渐积累,且变化趋势与主缆在索鞍处的转角变化一致。根据测试数据建立主缆二次应力的拟合曲线,以此来计算个别无测试数据工况的断面二次应力,最终得到南京长江四桥施工全过程的主缆断面二次应力变化曲线。在成桥状态时,桥塔索鞍两侧出口处主缆的二次应力最大,分别为171MPa、136MPa,与平均轴向应力之比为0.26、0.21。研究成果可为大跨度悬索桥主缆的设计及安全储备的确定提供有价值的参考。     

大跨梁式桥设计咨询常见问题详析

结合大跨梁式桥设计咨询工作中遇到的常见问题,对该类结构设计的重点咨询审查细节进行了探讨,并从设计说明,结构总体构造,预应力构造三方面作了具体阐述,以期对今后类似工程设计起到一定指导作用。     

张力腿基础刚度对大跨浮式悬索桥风-浪动力响应的影响

采用张力腿基础的大跨度浮式桥梁是一种新型跨海桥梁体系,由于张力腿结构横向刚度弱,风-浪作用下结构响应受基础设计的影响大。该文构建了浮式桥梁风-浪荷载计算及结构运动响应有限元分析方法,以某采用张力腿基础的浮式悬索桥为对象,分析了张力腿基础淹没深度、张力腿拉索倾角等设计参数对张力腿基础横、竖向刚度以及风-浪作用下浮桥动力响应的影响。结果表明,风荷载对浮桥主梁的动力响应起主导性作用;通过增加张力腿基础的淹没深度增大结构的竖向刚度,能直接有效地减少大跨浮桥的动力响应;调整张力腿拉索倾角为75°～80°时可以有效降低结构的横、竖向运动响应,过小的倾角虽然可以提供较大的横向刚度,但会增大主梁的运动响应。因此,张力腿基础刚度是大跨浮式桥梁结构动力响应的控制性因素,应对基础设计参数开展重点研究。     

大跨径自锚式悬索桥受力分析

介绍主跨跨径为328m的自锚式悬索桥的结构形式和施工方法,并阐述其分析理论。针对主缆索的几何非线性,采用较为精确的分段悬链线法计算其空缆线形、成桥线形及无应力索长。然后,通过不同矢跨比和吊杆间距的比较以及预拱度的设置对自锚式悬索桥的受力特性进行了研究。根据恒载、移动荷载、制动力、支座沉降、风荷载和温度变化组合的7种工况,建立合理的力学模型对大桥进行仿真分析,采用有限位移法计算施工时的鞍座预偏量,主梁预拱度及营运阶段的应力、挠度和侧移。     

State-of-the-art of long-span bridge engineering in China

This paper introduces the state-of-the-art of longspan bridge engineering in China with emphases on recent long-span bridge projects, bridge deck configuration and material, design codes of long-span bridges and improvement of aerodynamic performance. The recent long-span bridge projects include thirty-eight completed suspension bridges, cable-stayed and arch bridges with a main span over 400 m, and eighteen major bridges are under construction. The bridge deck configuration and material, with prestressed concrete decks, steel-concrete composite decks and steel box decks together with several popular cross-sections, are presented. The third part briefly outlines four design codes, including static and dynamic design for highway long-span bridges, and the recent engineering experiences gained from several aerodynamic vibration control projects of long-span bridges are shared in the last part.     

大跨径连续刚构桥抗震分析和评价基本方法

从抗震分析的一般思路出发,参考在编的公路工程抗震设计规范和国外相关规范,对跨径超出150 m的大跨径连续刚构桥抗震分析和评价的总体思路及基本方法进行了论述,从而为类似桥梁的抗震设计提供参考。     

Parametric study on buffeting performance of a long-span triple-tower suspension bridge

The triple-tower suspension bridge is a brand new type of structural form that is equipped with a dominant mid-tower. The dynamic characteristics of this multiple main-span suspension bridge present a significant difference with that of the conventional single main-span suspension bridge. Hence, taking the Taizhou Yangtze River Bridge as an example, the buffeting performance of a long-span triple-tower suspension bridge under strong winds is comprehensively investigated via finite element method. Specifically, the sensitivity of structural buffeting performance to some major structural parameters, aerodynamic parameters as well as parameters of turbulence inputs is analysed in time domain. It was found that the structural buffeting performance heavily depends on the dead load of the main girder, sag-to-span ratio of the main cable, longitudinal stiffness and structural type of the mid-tower. Also, appropriate selection of aerodynamic admittance function, power spectrum model of fluctuating wind and the spatial coherence coefficient is important in the buffeting analysis. Besides, the self-excited forces have small impact on the calculation of buffeting responses of such a bridge. The analytical results can provide references for the buffeting analyses and wind-resistant design of similar long-span triple-tower suspension bridges.     

浅谈河流桥渡设计特点

针对桥位选择在桥梁设计中的重要性,对桥位选择的要求进行了阐述,介绍了不同河流类型及不同地形条件下的铁路跨河桥位选择的特点及注意事项,为河流桥渡设计提供了参考依据。     

应用碳纤维缆索的大跨度悬索桥抗风稳定性研究

为了探讨碳纤维复合材料缆索在大跨度悬索桥中应用的可能性,以主缆等轴向刚度为原则,拟定了一座主跨为1490m的碳纤维复合材料主缆悬索桥,并运用三维非线性计算理论进行了空气静力和动力稳定性分析。通过与同跨度钢主缆悬索桥的比较,讨论了不同主缆材料对大跨度悬索桥抗风稳定性的影响。分析结果表明:大跨度悬索桥采用碳纤维复合材料主缆后,静风作用下结构的变形增大,但其静风稳定性却与钢主缆悬索桥基本接近;由于结构自振频率特别是扭转频率有显著的提高,使得其空气动力稳定性要比钢主缆悬索桥好。因此从抗风稳定性角度而言,大跨度悬索桥采用碳纤维复合材料主缆是可行的,但是主缆截面尺寸的确定应采用等轴向刚度的准则。