普光气田地面集输工程悬索跨越设计

中石化普光气田集输工程普光后河悬索跨,针对场地地形特点,采用非对称悬索跨越结构,单侧设置30m副跨,多管跨越,并借助有限元计算软件ANSYS进行结构整体计算,非对称悬索跨越结构安全稳定,多管道采用对称和分层布置,合理减小了管桥尺寸。对普光后河悬索跨越设计过程进行介绍,可供同类型管道跨越设计参考。     

管道悬索管桥有限元计算时应注意的几个问题

长输管道的穿跨越工程是整个工程的咽喉,跨越管桥由于运行期间暴露于地面上,更加受人关注。近年来,随着中国油气管道建设高峰的到来,管道的跨越工程亦越来越多,规模越来越大,结构形式越来越丰富,设计计算越来越完善。其中,悬索管桥由于跨越能力大、受力明确合理、设计施工成熟等优点,在大型跨越设计中被广泛采用。有限元计算可以较简单而精确的解决非线形、超静定等复杂结构计算问题及动力计算问题。此处就利用ANSYS计算悬索结构的几个问题进行了探讨。     

基于ANSYS的悬索跨越施工状态分析

介绍了悬索跨越是长输管道跨越中常用的一种形式,其结构主要由主索、抗风索、主塔和锚固系统及加劲梁等部分组成,应用ANSYS软件对悬索跨越进行了有限元分析,分析了施工前、施工阶段受力特性,得到结构的位移和变形,为工程施工提供依据。     

空中客车交通系统悬索结构的力学特性

利用悬挂的双层索结构作为空中跨越支承结构 ,让自带动力的车辆 (空中客车 )悬挂于轨索上运行 ,这是可在城市和风景区建设的一种新型交通系统。文中主要研究该系统中高架悬索结构的静力特性和设计参数 ,包括结构线形的设计、初始结构内力的确定、车辆运行荷载下结构分析以及结构参数对结构静力性能的影响等。研究表明该种结构在温度变化和外荷载等作用下的力学特性与悬索桥有明显的不同。轨索预张力是影响结构刚度的主要因素 ,而轨索预张力与外荷载作用下的变形呈非线性关系。给出了这种悬索结构的线形和初内力的设计方法。     

对扇状梯形悬索屋盖结构设计的分析计算

应用非线性弹性理论，对扇状梯形悬索屋盖结构进行了有限元静力计算分析，并对各索单元张力采用均匀调整法进行调整，采用了协调调整法考虑悬索和圈梁的相互影响。     

基于挠度理论的连续梁与悬索组合桥梁结构静力计算

连续梁与悬索组合桥梁结构是一种新型组合结构体系,其结构受力本质尚不明确,为研究其静力特性,提出了一种基于挠度理论的解析计算方法。首先,假设恒载状态下主缆5段线形,确定恒载作用下主缆的线形公式和主缆内力;其次,将活载作用下结构简化为外伸梁和悬吊钢箱梁部分,考虑之间约束力和弯矩的传递,分别建立其挠度方程,以主缆变形为相容方程,迭代求解结构的内力和变形;最后,以一连续梁与悬索组合桥梁结构的方案设计为例,分别采用所提挠度理论方法、弹性理论方法进行静力计算,并和有限元结果进行对比分析。结果表明:弹性理论计算结果相比有限元结果误差较大,所提挠度理论方法得到的结构主要构件内力和变形值与有限元的计算结果差异很小。所建立的连续梁与悬索组合桥梁结构静力解析计算方法模型简单、计算精度较高,可为此类组合桥梁结构初步计算和设计提供参考。     

大跨椭圆形辐射式双层悬索结构分析

某体育馆、游泳馆上部建筑造型平面呈椭圆形,屋面结构采用悬索张拉结构,两馆最大跨度均超过120m.建立屋盖索结构和周边支撑钢结构有限元模型,并进行结构非线性分析,得到不同荷载分布情况下的几何非线性计算结果.将悬索结构等效成线性结构,模拟索张拉后形成的结构刚度,以此作为特征值分析和反应谱分析依据.结合工程特点进行非线性静力...     

四种不同形式的弹性悬索静力解答

首先回顾了悬索静力分析的研究历史,收集整理了国际上常用的不同坐标系下的两种解答及国内近年来推导的不同坐标系下的两种解答,通过同种坐标下国内、外解答的一致性和不同坐标系下国际上流行的两种解答一致性的证明,表明该四种解答是一致的,建议使用竖坐标轴正方向向上的解答,用国际上的相应解答建立悬索分析的有限元方法,用本文作者推导的解答进行索的设计与计算。     

大型悬索跨越结构地震易损性分析

针对大跨超窄悬索跨越结构的地震响应,采用基于能力/需求比的方法对悬索结构进行了地震易损性分析,建立不考虑桩土共同作用、低桩承台桩基和高桩承台桩基三种ANSYS有限元模型,计算纵向+竖向和横向+竖向地震作用下跨越结构桥塔、桩基、缆索系统和鞍槽内主缆抗滑移的能力/需求比,确定跨越结构的抗震薄弱部位并进行易损性评价。计算结果表明,桩土共同作用及承台位置对跨越结构的地震响应有显著的影响,其易损性部位主要位于桥塔塔底截面、上塔柱底截面、上塔柱顶截面、桩基础以及塔顶鞍槽内主缆的抗滑移。     

悬索人行吊桥荷载试验与静力特性分析

对某跨度78 m的悬索人行吊桥进行静力特性分析,首先在空载状态下测量主索的原始几何形状,然后把实测数据导入有限元模型进行几何非线性模拟计算,最后进行荷载试验,观测分级荷载作用下主索控制截面垂度的变化量。将实测数据与有限元分析软件计算出的理论值进行对比,各测点变形实测值均小于理论值且变化规律基本吻合,悬索人行吊桥受力性能良好,满足荷载等级设计要求。     

悬索体系的有限元模式及其Newton型迭代法

为了给悬索体系的风振反应分析提供坚实的基础，本文对悬索体系的静力分析方法及其静力性能进行了全面的探讨，并讨论了具体计算地的技巧问题。本文以弹性体的虚功原理的为基础，根据索单元几何方程的不同形式给出了三种有限元模式及其Ｎｅｗｔｏｎ型迭代法的理论基础和迭代算式，给出了单索及索网静力分析结果。     

风荷载作用下某气象塔悬索结构有限元分析

悬索结构作为一种柔性受拉结构,在工程中有着广泛的应用。单根悬索在外荷载作用下的受力性能较为简单,但是当大量大跨度悬索相互联结组成群索体系时,对其位移和内力的预测则是一个相当复杂的问题。以某气象塔工程为例,运用有限元分析软件ANSYS,对双向正交悬索组成的群索结构进行找形分析,并计算其在风荷载作用下的位移和应力,分析其位移和应力的变化规律,计算结果较为精确,且与实际符合较好。     

劲性悬索结构设计关键技术研究

劲性悬索结构主要由劲性索及索力支撑系统组成,兼具柔索和普通钢结构的优点,可自平衡也可外力平衡。介绍了劲性悬索结构应用现状、在不同荷载作用下的力学性能、设计关键点以及劲性悬索的主要节点构造,并通过一个具体的工程实例介绍劲性悬索结构在大跨度屋盖中的应用及设计方法。该工程实例屋盖结构中四榀大跨度H型钢劲性索、两道卧梁以及两榀钢筋混凝土框架结构形成自平衡体系,劲性悬索承担屋盖重力荷载下产生的拉力,而卧梁及混凝土框架则将劲性索对支座产生的拉力进行平衡。通过有限元分析、简化计算、解析计算三种方法对H型钢劲性索承载力进行计算,并进行了施工过程模拟分析,结合分析结果指导施工。提出的劲性悬索结构的设计关键点以及相关计算及分析方法可为劲性悬索结构在其他实际工程的应用提供参考。     

140m跨度预应力空间悬索桁架桥结构分析

某过河管道桥跨度140m,采用预应力空间悬索桁架的结构形式。结合工程设计实践,采用非线性有限元软件ANSYS对结构静力性能进行分析,确定结构布置方案;应用BlockLanczos法对索桁架桥进行自振特性分析,得到结构各阶频率和振型;应用非线性随机模拟风振分析法对结构方案进行整体分析得到全桥在脉动风荷载作用下的位移响应时程。计算结果表明,结构整体工作性能良好,承重索与抗风索的截面积对桥体动力稳定性均有较大影响。     

中塔纵向刚度对三塔缆索承重桥静力特性影响

简述三塔斜拉桥和三塔悬索桥的静力特性,提出三塔斜拉一悬索协作体系桥梁,用ANSYS软件对三塔缆索承重桥梁各体系建立三维有限元模型,分析比较各体系的静力特性及讨论中塔纵向刚度对各体系结构性能的影响。     

油气输送管道悬索跨越结构运营状态检测与评估分析

野三河油气输送管道悬索跨越结构地处典型的"V"字型峡谷,主跨为240 m。现对其进行外观检查、跨越结构线形量测、索力测试等,根据检测结果对该悬索跨越结构运营技术状况进行等级综合评定,为该悬索跨越结构中的悬吊系统、桥面系统以及抗风系统等维修及加固提供依据。     

悬索结构计算中的关键问题探讨

总结了目前索系结构分析中应用的索单元有限元模型的种类及其优缺点，通过不同类型的单元对小垂度和中等垂度的悬索问题进行了分析。结果表明，中等垂度内的悬索结构使用直线型单元进行分析可以满足工程要求，使用高精度单元意义不大。     

悬索结构计算中的索单元类型及其比较

总结了目前索系结构分析中应用的索单元有限元模型的种类及其优缺点，通过不同类型的单元对小垂度和中等垂度的悬索问题进行了分析。结论表明，中等垂度内的悬索结构使用直线型单元进行分析可以满足工程要求，使用高精度单元意义不大。     

南广河斜拉索跨越管桥动静特性测试研究

采用测管桥结构各测点振动加速度方法实现管桥振动频率、阻尼比、振型、管桥振动加速度、速度、位移、管桥在不同清管条件下的振动位移、管桥斜拉索张力相关参数的测试;现场测量是将加速度传感器通过磁力座固定在管桥的1／2跨、1／4跨、1／8跨、支座及补偿器位置,信号经电荷放大器放大后,输送到INV-306智能信号采集处理分析仪,并存储在计算机中,然后采用DASP2000数据处理及分析软件进行分析处理,得到测试结果。     

圆形双层悬索屋盖在极对称荷载下的静力计算

近来国内外的大跨度屋盖,采用悬索结构形式的很多,本文对圆形双层悬索屋盖在极对称荷载作用下的静力计算作了详细的介绍,并考虑了预应力和温度变化的影响。最后结合我校新学生饭厅设计方案的结构计算实例,来说明计算的步骤及预加应力对悬索下垂度的影响。