悬索桥加劲钢桁架截面的优化分析

本文采用现代悬索桥结构的挠度理论,对三跨连续悬索桥进行了结构分析和内力组合,并采用序列无约束极小化方法(SUMT 法),编制出相应的计算程序进行了优化分析,得出了以加劲钢桁架最小截面为目标函数的最优解。     

混合式桥型对超长跨桥梁的适应性

本文对中跨为2500m的混合型斜拉悬索桥的进行了初步设计,构想了三种斜拉悬索桥和一种悬索桥桥式。从初步设计结果中比较它们上部结构钢材的重量发现,考虑到下部结构尺寸,斜拉悬索桥相对悬索桥具有优越性。另外,对这几种型式的桥梁进行了抗弯稳定性分析以及耦合颤振分析。分析结果表明,斜拉悬索桥抗弯稳定性是足够的,而且其临界风速高于悬索桥的临界风速。所以,作者认为针对超长跨度桥梁混合型斜拉悬索桥赛过悬索桥     

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。     

基于神经网络法的自锚式悬索桥可靠度研究

自锚式悬索桥造型美观,且不需要庞大的锚碇。其将主缆锚固于加劲梁上,受力发生了极大的变化。因此,研究自锚式悬索桥的可靠性十分必要。采用BP神经网络法拟合可靠度计算的极限状态函数,引入粒子群算法优化神经网络法的初始权值,实现函数拟合的双优化,新算法则利用MATLAB编程实现。极限状态函数显化后,结合蒙特卡洛法计算自锚式悬索桥在正常使用极限状态下的可靠度。     

重庆长江鹅公岩大桥西锚碇设计

重庆长江鹅公岩大桥为三跨连续加劲钢箱梁悬索桥,主跨径600m。悬索桥锚碇承受主缆巨大反力,是悬索桥的关键部位。经综合分析桥址的地形、地貌、地质等自然条件及总体设计的要求等,经综合分析比较决定长江西岸侧采用三角形刚构重力式锚碇并介绍重力式锚碇的设计要点。     

基于响应面法的大跨度悬索桥可靠度分析研究

为解决传统响应面法在分析大型复杂结构可靠度时可能遇到的不收敛或者误差较大的问题,通过对迭代步长取值的改进,提出了基于改进响应面的悬索桥结构可靠度分析方法。以某大跨度悬索桥为分析对象,分别采用改进响应面法和基于响应面的蒙特卡罗法分析了扁平钢箱梁的静力可靠度。计算结果表明,采用改进响应面法可以较准确地计算悬索桥在活荷载作用下的静力可靠指标,而基于响应面的蒙特卡罗法计算误差较大。另外,分析结果还表明,悬索桥的可靠指标计算应考虑几何非线性的影响。     

悬索桥基准索股的空缆状态

本文首先分析了影响悬索桥主缆线形的各种因素,然后采用精确的悬索桥缆索系统分析程序,对两座典型悬索桥的主缆线形进行了计算分析,比较了成缆空缆状态与基准索股空缆状态,得出了一些有意义的结论,供设计和施工时参考。     

考虑缆索风载的悬索桥风效应分析

作用在悬索桥大缆和吊杆上的风荷载相对于主梁上的风载要小得多,因此在进行悬索桥静风稳定分析和颤振稳定分析时经常不予考虑。但随着悬索桥跨径的不断增大,缆索长度和直径的增加导致作用在其上的风载也相应增加,缆索风载对悬索桥静风稳定和颤振稳定的影响将变得不容忽视。以某大跨悬索桥为例,探讨了缆索风载对其静风稳定和颤振稳定的影响。     

自锚式混凝土箱梁悬索桥施工技术要点

自锚式混凝土连续箱梁悬索桥是所有悬索桥中技术最复杂、难度最高的一种桥型,特别是其体系转换工序是自锚式悬索桥的关键工序,它关乎着全桥成功与否的最重要的环节。由于该桥型连续箱梁与其他连续箱梁施工工艺基本一致,下面就以济宁八里庙运河大桥为例针对自锚式悬索桥缆索及体系转换施工技术要点进行一些探讨。     

车桥耦合在稳定型悬索桥上的性能

稳定型悬索桥是在普通悬索桥桥的基础上增加了反张索结构,以增加桥整体的稳定性。运用有限元软件分别在稳定型悬索桥和普通悬索桥中,进行移动力、移动荷载质量作用下和1/4弹簧质量车辆模型作用下3种车桥耦合的有限元分析,得出相应的位移响应图和加速度响应图。得出稳定型悬索桥在刚度和稳定性方面更加优于普通悬索桥,为稳定性悬索桥的分析研究提供一定的参考价值。     

悬索桥主缆设计

悬索桥因其主缆受拉力,材料利用效率高,己成为特大跨度桥梁的首选桥型。悬索桥尤其是大跨悬索桥的柔性特点,使其线形易受到施工现场条件、临时设施和环境温度的影响,因此主缆设计是悬索桥合理设计的关键。本文将以白鹤滩电站三滩悬索钢桥工程为例,从跨度、矢跨比、锚碇位置、主缆截面等方面对主缆设计进行介绍。     

基于挠度理论的三塔悬索桥参数分析

采用多塔悬索桥挠度理论,对三塔悬索桥的矢跨比、主塔刚度、加劲梁高度和主塔高差等进行了参数分析。通过这些分析,有利于帮助人们把握三塔悬索桥的受力特点,得出的结论可供类似桥梁方案设计时参考。     

悬索桥施工过程精细化分析研究

随着悬索桥跨径的增大,主缆恒载索力所占的比重也随之增大,而安全系数又逐渐减小,因此,有必要对悬索桥的施工过程进行更为精确的分析。为此,首先完善了基于悬索精确解析解的索单元,提出了能自动满足主缆与鞍座相切且主缆无应力长度保持不变这两个重要条件的、能方便模拟各种鞍座及其顶推的鞍座-索单元,并根据悬索桥施工计算的特点,提出了在一个荷载步内将不平衡力分级施加的非线性方程求解新算法,最后将数值解析法与有限元法有机地结合起来进行悬索桥理想恒载状态的求解。计算表明,该方法是精确而有效的,可用于采用各种方法施工的悬索桥施工过程的精确分析和施工方案的优化,也为悬索桥的施工控制奠定了良好的基础。     

大跨径小矢跨比人行悬索桥力学性能分析研究

人行悬索桥相比公路悬索桥而言,桥面宽度较窄,结构整体刚度小,属于大跨径柔性结构。国内外大多数悬索桥的矢跨比都在1/12～1/9之间,人行悬索桥考虑到景观效果要求,因此可能设计成小矢跨比悬索桥。为了研究小矢跨比人行悬索桥的受力性能,该文以1/16小矢跨比景区大跨径人行悬索桥为研究对象,通过美国大型通用高级非线性有限元软件MSC.Marc建立了主跨416m人行悬索桥三维空间有限元分析模型,研究了小矢跨比下人行悬索桥结构受力性能。分析结果表明,小矢跨比人行悬索桥在一定程度上影响结构整体刚度的变化,得出在不同荷载作用效应下结构受力性能规律,并且在景区修建小矢跨比人行悬索桥是可行的,研究结论可为柔性人行悬索桥的合理设计提供一定参考依据。     

悬索桥几何非线性分析方法

简述了悬索桥的组成,分析了悬索桥几何非线性分析的基本原理,详细介绍了悬索桥几何非线性分析的基本方法,包括增量法、迭代法和混合法,以提高人们对悬索桥结构特性的认识,积累悬索桥设计的经验。     

自锚式悬索桥恒载吊索力设计方法探讨

通过调整恒载吊索力可获得白锚式悬索桥最合理的内力状态,为此总结出了四种自锚式悬索桥恒载吊索力的计算方法：简单恒载平衡方法、最小弯曲能量法、刚性支承连续梁法和考虑活荷载影响的内力平衡方法,通过比较可以看出,内力平衡方法得出的恒载吊索力最为合理,因为其考虑了活荷载的影响,在最不利的情况下使得加劲梁截面得到充分的利用,从而获得自锚式悬索桥的最合理内力状态。     

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。     

天蒙山人行悬索桥的防雷设计

天蒙山人行悬索桥为世界第一跨度人行索桥。桥跨布置采用双塔单跨吊悬索桥,中跨长度420 m,边跨长度分别为38 m和48 m。结合天蒙山人行悬索桥附近5 km区域内的闪电活动特征和当地土壤电阻率的测试结果,通过计算和分析,提出天蒙山人行悬索桥的防直击雷、引下线、等电位连接和接地的雷电防护措施。     

多主跨悬索桥塔顶纵向刚度对活载挠度的影响

提出"塔顶纵向刚度"的概念和定义,并分析了多主跨多塔悬索桥塔顶纵向刚度之间的关系。利用虚功原理和柔索计算的虚拟梁法,推导出考虑塔顶纵向刚度的多主跨悬索桥活载挠度计算方法;通过算例验证表明,此法可以用来准确地求解多主塔、多主跨悬索桥的活载挠度,作为在桥塔设计中选取合适的桥塔截面的参考。     

列车作用下大跨径悬索桥纵向运动响应分析方法对比研究

随着我国铁路事业的发展,近年来设计和建造了一些大跨径铁路悬索桥。悬索桥属于典型的柔性结构,加之列车荷载大、运行速度快,列车过桥时加劲梁纵向运动问题突出。准确地计算出列车过桥时梁端纵向运动响应是进行悬索桥结构设计和梁端位移控制的前提。该文通过有限元仿真,采用4种不同的分析方法,对运行列车作用下大跨径铁路悬索桥纵向运动响应特征进行对比研究。首先,分别介绍移动静载法、移动荷载法、移动质量法、车-桥动力相互作用法的计算理论及其有限元实现方法;随后,以某主跨1060m铁路悬索桥为例,分别采用4种方法进行纵向运动响应计算;最后,对4种分析方法的计算结果进行对比分析。结果表明：大跨径铁路悬索桥纵向运动分析应考虑动力效应;通过移动荷载法、移动质量法及车-桥动力相互作用法分析得到的纵向运动响应接近;采用移动荷载法进行大跨径铁路悬索桥纵向运动响应分析可以简化计算且满足计算精度要求。