山区大跨钢桁梁悬索桥颤振性能及控制措施研究

根据山区桥梁的特点,首先利用CFD数值模拟对某山区大跨桥梁桥址处的风场特性进行了分析,得到了桥址处的风速放大系数和攻角变化范围,指出山区桥梁做抗风设计时必须考虑的攻角范围。对山区大跨桥梁经常采用的桁架梁主梁断面通过风洞试验进行了气动优化,研究得出利用气动翼板提高主梁颤振临界风速的方法。根据山区的风参数特征,指出了山区桥梁气动翼板的安装角度。     

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。     

大跨度悬索桥钢桁梁架设方法对比分析

结合金安金沙江大桥架设条件及钢桁梁结构特点,介绍山区钢桁梁架设的两种主要施工方法,即桥面吊机架设法和缆索吊架设法。通过对两种架设方法的对比分析,提出适合本工程的架设方法。     

大跨度悬索桥三维颤振的非线性分析

基于PK—F法 ,考虑结构以及气动力随结构变形的非线性变化影响因素 ,提出了大跨度桥梁三维非线性颤振频域分析方法。该方法能预测出结构在颤振前后整个过程的振动特性以及颤振临界状态。最后 ,运用该方法对江阴长江大桥和跨度为 2 0 0 0m的超大跨度悬索桥进行了非线性颤振分析 ,揭示了非线性因素对大跨度悬索桥颤振特性影响的机理和规律     

山区大跨度钢桁梁悬索桥悬臂施工可行性分析

结合金安金沙江大桥的总体布置、结构特点和现场条件,建立三维几何非线性有限元模型,对山区大跨度板桁结合式悬索桥采用桥面吊机悬臂法施工中的关键技术进行了可行性研究,结果表明,设置3组临时铰的逐次刚接悬臂施工方案应用于该桥施工具有可行性。     

大跨度悬索桥颤振可靠度分析的改进响应面法

介绍一种新的计算悬索桥颤振可靠度方法——改进响应面法。该方法利用传统响应面法将极限状态方程近似表达为简单的多项式形式,有效地解决FORM和SORM无法求解隐式极限状态方程的可靠度问题。另外,改进响应面法的使用还能有效地利用现有的确定性颤振分析软件。通过引入有限元方法,改进响应面法可应用于悬索桥颤振可靠度问题。通过使用重要抽样技术,提高改进响应面法的计算效率和计算精度,有效地解决传统响应面法在结构可靠度较大或失效概率较低时出现的迭代不收敛问题。数值算例验证该方法的效率和精度。最后,用该方法计算江阴长江大桥的颤振可靠度,结果表明基于经验公式的改进响应面法会过高地估计大跨度悬索桥的颤振可靠度。实际的悬索桥颤振可靠度应该采用基于有限元法的改进响应面法进行计算。     

大跨度人行悬索桥静动力性能评价

对某单跨175m大跨度人行悬索桥进行线形实测,并对实测线形与设计线形进行误差分析,基于实测线形建立修正的有限元模型,确定静力试验工况及加载方式,并对结构静力性能进行评价,同时,根据依托工程实际,建立动力分析模型,拟定2种行人过桥舒适度评价工况,即单人跨中激振及人群过桥激振,针对行人过桥时的竖向舒适度进行研究。     

大跨度悬索桥沉井基础抗震性能分析

大跨度悬索桥结构一般由梁体、桥塔、桥墩、主缆、锚锭基础以及连结上下部结构的连接构件(如支座)等组成,组成桥梁的各部分构件的性能、重要性各不相同。悬索桥的基础是非常重要的部件,一旦地震作用下基础发生损伤和损坏,不但很难检查和修复,更谈不上替换。论文依托武汉杨泗港长江大桥沉井基础的应用实例,验算大跨度悬索桥沉井基础的抗震性能。     

大跨度悬索桥损伤识别方法研究

针对基于静力和动力的损伤识别方法在实际应用中受到的各方面制约,提出了一种大跨度悬索桥结构损伤识别的静动力实用方法,介绍了该方法的特点,并以阳逻长江大桥为工程背景进行损伤识别模拟与分析,得出了相关结论。     

矿物掺合料对干热河谷地区混凝土性能影响研究

针对干热河谷地区C55预应力混凝土施工技术难点,通过配合比参数优化技术,对矿物掺合料对混凝土工作性能、力学性能及耐久性能影响规律进行探究.研究表明:选择优质矿物掺合料双掺并选用合理的外加剂复配参数,可显著提高混凝土工作性能;矿物掺合料的加入对混凝土抗压强度和静力受压弹性模量影响较小,为减小其开裂及早期收缩倾向,施工过程...     

人行悬索桥颤振性能风洞试验及气动稳定措施

以某景区大跨度人行悬索桥为背景,采用节段模型风洞试验,分别研究了原设计断面和四类气动措施方案的风致振动性能.结果表明:采用下中央稳定板可以有效提高板式加劲梁人行悬索桥的颤振稳定性,可为类似桥梁断面的设计提供参考.     

基于可调姿态气动翼板的大跨度悬索桥颤振主动抑振方法

针对传统被动气动措施难以满足超大跨度悬索桥颤振设防需求的问题,提出一种基于可调姿态气动翼板的颤振主动抑振方法。该方法首先基于Roger颤振自激力时域模型建立主梁-翼板动力系统的状态空间表达,并通过系统重构优化使该表达能更加合理、有效地反应翼板姿态调节机制。此后通过引入基于主梁-翼板系统振幅控制权重的线性二次型指标,建立从桥梁振动状态监测到翼板姿态控制的颤振稳定性实时调节方法。为验证该方法的有效性和鲁棒性,研发针对桥梁节段模型风洞试验的反馈控制系统。研究发现,作用于两侧翼板上的反相气动升力在翼板间距的放大作用下形成的力偶是颤振控制力的主要成分,当迎风侧翼板振动相位滞后于主梁扭转振动约90°、背风侧翼板振动相位超前于主梁扭转振动约90°时有最优抑振效果;调节主梁控制权重至翼板控制权重的2倍时,可以提高颤振临界风速33%。     

中央稳定板对大跨度开槽桁架梁悬索桥颤振稳定性的影响

以坝陵河大桥为背景,通过节段模型风洞试验研究了上下中央稳定板对具有中央开槽桥面板的大跨度桁架加劲梁悬索桥颤振性能的影响。结果表明,在桁架加劲梁横梁上弦杆上侧设置适当高度的上中央稳定板可以较大幅度地提高桥梁的颤振临界风速,并且在常规的稳定板高度范围,颤振临界风速基本上随上稳定板高度的增加而提高;在横梁上弦杆下侧的主桁架内设置适当高度的下中央稳定板也能在一定程度上改善桥梁颤振稳定性,但效果明显不如上稳定板,在某些高度情况下甚至会降低桥梁的颤振临界风速。     

特大跨度悬索桥概念设计

以琼州海峡跨海工程为背景,研究了跨度达10000 m特大跨径悬索桥的概念设计,研究表明,采用碳纤维加劲塑料可满足特大跨度桥梁的要求,辅助缆索在提高结构抗风性能方面作用很大,混合双悬臂体系在静力和动力方面均有更大优势,具有很广阔的发展前景。     

基于可调姿态气动翼板的大跨度#br#悬索桥颤振主动抑振方法

针对传统被动气动措施难以满足超大跨度悬索桥颤振设防需求的问题,提出一种基于可调姿态气动翼板的颤振主动抑振方法。该方法首先基于Roger颤振自激力时域模型建立主梁 翼板动力系统的状态空间表达,并通过系统重构优化使该表达能更加合理、有效地反应翼板姿态调节机制。此后通过引入基于主梁 翼板系统振幅控制权重的线性二次型指标,建立从桥梁振动状态监测到翼板姿态控制的颤振稳定性实时调节方法。为验证该方法的有效性和鲁棒性,研发针对桥梁节段模型风洞试验的反馈控制系统。研究发现,作用于两侧翼板上的反相气动升力在翼板间距的放大作用下形成的力偶是颤振控制力的主要成分,当迎风侧翼板振动相位滞后于主梁扭转振动约90°、背风侧翼板振动相位超前于主梁扭转振动约90°时有最优抑振效果;调节主梁控制权重至翼板控制权重的2倍时,可以提高颤振临界风速33%。     

蜀南竹海大跨度人行悬索桥抗风性能分析

蜀南竹海人行悬索桥跨度320 m,标准段宽度仅为3 m,抗风问题非常突出。为提高桥梁的抗风性能,主缆采用了空间缆的形式,并在桥梁下方布置抗风索,主梁也采用了带风嘴的分离式双箱结构。为验证结构的抗风性能,进行了静风稳定性、颤振稳定性,涡振稳定性分析,结果表明桥梁抗风性能满足使用要求。     

钢桁梁悬索桥参数分析与设计优化

为了使钢桁梁悬索桥在结构受力性能和工程经济数量上达到最佳平衡,以主缆内力、结构动力特性、主塔内力等为指标进行综合分析,以实现结构设计的优化。     

大跨度稳定型悬索桥力学性能分析

近年来悬索桥已成为大跨桥梁的首选桥型,而稳定型悬索桥作为普通悬索桥的优化结构,势必将在大跨径领域有广泛发展,因此研究大跨度稳定型悬索桥的力学特性具有十分重要的意义。首先建立稳定型悬索桥和与之相应的普通悬索桥,并对两者进行了多项力学性能分析对比,研究了静力特性、动力特性、地震响应振动特性。藉此确定大跨度稳定型悬索桥的力学特性,相比较结果可得大跨度稳定型悬索桥各方面力学性能要明显优于大跨度普通悬索桥。     

大跨度悬索桥静风稳定性分析

根据矮寨特大悬索桥实际参数,用大型有限元软件建立了空间模型对工程算例进行了动力特性分析,同时在该桥的静风稳定性方面做了静风扭转发散,静风稳定数值分析及本设计结构在设计风速下的静风响应分析,得出了相应的结构,从理论上保证了该结构的安全性。