慈海桥的新型斜拉桥和摩天轮复合结构体系

介绍天津慈海桥的工程概况,分析慈海桥采用新型斜拉桥和摩天轮复合结构的设计构思,论述慈海桥主桥部分双层布置的建筑设计、桥梁线形和纵横断面等道桥设计内容,分析复合结构的支承体系、倒Y塔架、减震的悬挂结构、钢箱梁主桥结构和摩天轮等结构设计的核心内容,指出结构主要通过轴力体系传递荷载的特点。利用MIDAS软件对摩天轮和新型斜拉桥的受力特性进行分析。提出天津慈海桥需要解决的关键技术课题。     

慈海桥的新型钢桁架桥和摩天轮复合结构体系

介绍天津慈海桥的工程概况,分析慈海桥采用新型钢桁架桥和摩天轮复合结构体系的设计构思、工程特点,论述慈海桥主桥部分采用双层布置的建筑设计、桥梁线形和纵横断面等道桥设计内容,并对卸车龙门及提升门架的受力进行验算。     

新型斜拉桥与摩天轮组合结构在地震多点激励作用下的响应分析

地震地面运动的空间变化效应(特别是行波效应)对大跨度结构的响应有很大影响。本文以天津慈海桥为工程背景建立了新型斜拉桥和摩天轮组合结构的动力分析模型,利用通用分析软件ANSYS对慈海桥行波效应进行了分析与讨论,研究比较了是否考虑行波效应以及不同相位差条件下行波效应的结构位移和内力响应,得到了慈海桥独特的地震反应特性。研究结果表明:与一致地震激励相比,地震动的空间变化特性可以使慈海桥的地震响应发生较大改变。     

新型斜拉桥和摩天轮组合结构动力性能分析

慈海桥是由新型斜拉桥和摩天轮组合而成的结构体系，文中介绍了慈海桥的工程概况，分析了斜拉桥存在的三种几何非线性因素：拉索垂度效应、大位移效应和梁柱效应。建立了新型斜拉桥和摩天轮组合结构的三维有限元模型。提出了每种几何非线性因素的处理办法，分别对摩天轮、新型斜拉桥和整体组合结构进行了模态分析，求得了各自和整体的自振频率，分析了单个结构和整体结构的自振特点，指出组合结构具有分段密集的频谱，振型复杂，在低阶频率中，摩天轮振型所占比例较多。斜拉桥所占比例较小，且多数与摩天轮的振动耦合在一起。     

连续组合拱桥结构受力分析

连续组合拱桥是连续梁、拱桥、组合结构等不同结构体系相结合形成的一种新型结构形式。这种结构体系既有连续梁桥的受力特征,也有拱桥的受力特征,但又不完全相同于这两种桥型。为了了解这种新型结构的受力特性,以建设中的九堡大桥主桥(三跨连续组合系杆拱桥)为例,采用有限元方法,计算了不同荷载工况下的结构受力,分析了主要构件的受力特点。计算结果表明多跨连续组合拱桥是以拱桥受力特征为主,连续梁的受力特性表现较弱。     

梁拱组合体系钢桥结构设计

XG大桥位于江苏省常州市,是XG道路跨越新京杭大运河的重要节点。XG大桥主桥采用(50+120+50)m梁拱组合体系钢桥。现对XG大桥主桥总体设计参数进行阐述,并利用有限元软件对桥梁结构进行分析。实践证明:梁拱组合体系钢桥不仅桥型美观,而且结构体系合理。     

郑州大学体育场挑篷体系结构分析

以郑州大学新校区体育场膜结构挑篷体系为工程背景,分析了结构体系的构成;采用有限元方法对挑篷结构的骨架、膜和索等结构构件进行了受力和变形分析;检验膜挑篷在各种荷载作用下的安全性,对此类结构的设计提供相应的参考。     

CFRP索悬挂建筑结构试点工程的设计与分析

悬挂建筑结构具有良好的抗震、抗风性能,但作为其主要受力部件的钢索,则常易出现锈蚀、疲劳等问题,为此,将高强CFRP筋制成索代替预应力钢筋用于悬挂建筑结构,设计了一幢全CFRP索悬挂建筑结构,并对其进行静力、自振特性以及地震反应分析。研究表明,本文所设计的CFRP索悬挂建筑结构成形状态合理,对称吊点处CFRP索索力相同;悬挂大梁和核心柱均在永久荷载起控制作用时,受力最为不利,但结构中所有梁、柱均满足极限承载能力和正常使用要求;核心柱与悬挂楼层之间设置不同的连接方式对结构的各阶频率影响较大。本文所做工作为此类结构的设计、受力分析提供参考。     

大连梭鱼湾专业足球场结构计算与分析

大连梭鱼湾专业足球场主体结构采用钢筋混凝土框架结构,罩棚索桁架结构为轮辐式上斜交下径向双层索网体系,索桁架外侧支承于钢压环,内侧设置索拉环,拉环内侧设置钢挑棚,屋盖膜结构采用张拉膜结构体系。外幕墙采用钢桁架+交叉索网支承单层ETFE膜体系。根据整体结构体系特点和构件的重要性,制定了合理的抗震性能目标,通过抗震性能化设计使结构达到预期的结构性能目标,满足相关规范要求。针对本工程复杂多结构体系特点,结构设计时进行多软件、多模型计算分析,对结构进行抗风荷载、抗雪荷载、抗温度作用、抗震等计算分析,以控制结构变形及承载力,确保结构设计安全合理。     

Levy体系索穹顶结构的静力性能分析

索穹顶结构是由索、杆及膜组成的新型预应力结构,应用在大跨度空间结构领域。利用大型有限元分析软件(Ansys),分析了结构参数(如环数、每环节点数、矢跨比等)的影响,对60m跨度Levy体系索穹顶结构的静力性能进行了研究。给出了一些合理的结构设计参数取值建议,为Levy体系索穹顶结构的设计以及工程实践提供参考。     

斜拉桥索的风振现象及天津慈海斜拉桥的抑振措施

斜拉桥的斜拉索对风荷载作用十分敏感,在风单独作用和风、雨共同作用下会发生振动。通过介绍世界几座著名桥梁斜拉索的风振实例及其抑振措施,对斜拉索的几种风致振动进行分析和总结。对斜拉桥拉索最可能发生的尾流驰振和风雨振的产生条件、振动特性、发生机理及抑振措施进行分析,最后对天津慈海桥进行分析,并论述慈海桥可能发生的三种风致振动现象,提出了三种抑振方法。     

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。     

东南国际航运中心总部大厦B座索幕墙结构体系设计研究

东南国际航运中心总部大厦B座中庭幕墙立面尺寸约为25.0m×71.1m。幕墙立面以7层楼板为界,7层楼板标高以下垂直于地面,7层楼板标高以上向外倾斜,立面玻璃每层向室外偏移760mm。针对类似高大幕墙,分析常见支撑结构体系的优缺点,并在此基础上提出张弦梁与鱼腹式索桁架组合支撑体系。该中庭幕墙竖向承重体系为张弦梁结构,水平向抗侧结构为自平衡鱼腹式索桁架,张弦梁与鱼腹式索桁架通过竖向龙骨连为一体,以限制竖向承载结构和水平向抗侧结构绕自身中心轴旋转。张弦梁与鱼腹式索桁架组合支撑体系设计时存在的重点和难点是:稳定结构体系的建立、合理背索索力的确定、背索转折处鱼腹式索桁架加强措施和幕墙支撑体系与主体结构的连接方式。力学性能分析结果及工程实践表明:该体系具有较好的结构刚度,索力自平衡,且建筑效果简洁、通透。     

特大悬索桥主索鞍鞍体制作工艺研究

主索鞍是悬索桥主缆系的重要受力构件,特大悬索桥主索鞍鞍体结构体积质量大,构造复杂,一般为铸焊式结构,其制作涉及到铸造、焊接、机加工等专业。以南京长江四桥主索鞍鞍体为例,研究主索鞍鞍体焊接和机加工主要技术工艺,对制作过程的难点、重点进行分析,通过采取相应的工艺控制措施,取得了优良的产品质量,可以为特大型悬索桥主索鞍鞍体的制作提供参考。     

下承式单拱斜拉桥吊索张拉施工控制

大连市红星大桥主梁为横坡变化的弯梁结构,并且含有纵坡.施工过程中的误差使吊杆的理论锚固点与设计不符,导致结构受力变化.因此需要根据实际情况调整吊杆的索力.该桥为高次超静定、不对称的结构,每根吊杆的张拉都会使结构的整个受力系统发生变化.通过对结构变形观测和斜拉索索力量测,并进行相应计算和调整,最终该桥结构的受力均满足要求...     

黄河万家寨水利枢纽工程人行索桥主索锚碇系统加固技术

黄河万家寨水利枢纽工程人行索桥原为一临时建筑物,经过十多年的应用,现欲使之成为永久结构,需要对主桥上部结构按照永久结构体系进行加固。索桥主索锚碇系统是整个索桥的生命线,它的耐久性和可靠性是整个索桥可持续使用的关键。由于索桥主缆采用50年代进口钢丝绳系统,而且是施工周转材料,同时索桥原锚固系统采用契紧加绳夹的结构形式,为保证新的加固体系与原体系共同起作用,对新的锚固系统提出了非常大的难题。经过不同试验研究,最终采用“三片式夹持,环氧砂浆握裹,支承箱传力”的组合锚固新系统。该系统采用特殊的张拉工艺和顶压工艺,能够使用新夹持系统与原系统共同受力。而且具有良好的握裹和防护的作用,在同类型结构体系中具有很好的借鉴和参考作用。     

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。     

基于可靠度理论及非线性规划的索杆体系索长误差控制限值研究

为多维度地考虑索杆体系的安全边界,提出了索杆体系基于两种极限状态的三种失效模式,并结合可靠度理论构建了三种失效模式下索杆体系各构件的临界状态方程,推导了索杆体系中索长初始误差对于索力及节点位移的影响系数矩阵,然后采用主要目标法对此非线性规划问题进行求解,提出了考虑结构可靠度、加工要求和制造成本的索杆体系初始索长误差限值确定方法,并进行了算例验证。结果表明,综合考虑三种失效模式后,Levy索穹顶的-初始索长制造误差允许值小于现行规范规定值,应严格控制这类索杆体系的初始制造误差,否则容易发生松弛失效与变形失效。