苏通大桥三维颤振分析

基于结构有限元模型,给出了大跨度缆索承重桥梁三维颤振分析方法。该方法能够考虑静风作用、主梁附加攻角、拉索自激力和振型参与影响,同时迭代搜索侧弯、竖弯和扭转三种振动频率。采用该方法对苏通大桥进行了三维颤振分析,该方法的可靠性和实用性得到证实。结果表明:对于苏通大桥而言,不考虑静风作用和主梁附加攻角影响会高估颤振临界风速;不考虑拉索自激力作用和拉索振型参与,相当于忽略了系统气动正阻尼,会低估颤振临界风速;颤振临界风速颤振分析计算结果与风洞试验结果之间存在差异。     

苏通大桥——主跨1 088米的斜拉桥

介绍了苏通大桥设计和施工的工程构思,着重对群桩基础承载性能、河床冲刷防护及监测、上部结构施工抗风研究、中跨合龙方案及长悬臂结构施工控制方法等的关键技术和创新成果进行了总结和系统阐述.     

苏通大桥

苏通大桥位于长江河口，是世界上第一座跨径超过千米的斜拉桥，工程建设条件复杂，技术跨越幅度大，面临多项世界级技术难题，是世界桥梁发展进程中的一次重大挑战，是国家科技支撑计划支持的第一个国家重点工程项目.     

苏通大桥主桥前期工程方案论证概述

围绕苏通大桥前期工程方案论证决策过程,重点介绍苏通大桥桥位论证、跨江大桥主桥工程方案研究与比选论证和有关前期科研工作概况.在跨江大桥主桥工程方案研究和比选论证过程中突出介绍了主桥桥型方案构思、1 088 m斜拉桥方案研究与比选、主桥结构体系研究与比选、主桥主要构件结构方案研究与比选,并从基础资料专题研究和桥梁关键技术研究两个方面介绍了苏通大桥前期科研工作概况.     

苏通大桥300米高塔的设计与施工

苏通长江公路大桥索塔为世界上建成的最高桥塔.索塔锚固区采用钢混组合结构,其构造及受力机理复杂,结构耐久性问题需高度关注;300 m塔高使得结构对风和环境因素相当敏感;高塔施工的抗风安全尤为重要.从索塔锚固区设计、索塔形态控制、抗风安全3个方面介绍苏通大桥索塔工程设计与施工的关键技术.     

苏通大桥主桥结构体系研究

苏通大桥主跨1 088 m,是目前世界上最大跨径的斜拉桥.大桥桥位处建设条件复杂,抗震和抗风要求高,选择合理的桥梁结构体系是保证结构安全和功能的关键.介绍了苏通大桥结构体系的比选过程,比较了全飘浮、黏滞阻尼器、液压缓冲器和塔梁固接4种体系,重点分析对比了不同参数下黏滞阻尼器和液压缓冲器的结构响应,首次提出了用于桥梁的带有附加限位功能的特大型液体黏滞阻尼器,对阻尼器的设计参数进行了分析研究,并在苏通大桥上实现了这一新型装置.     

培育企业创新能力是苏通大桥建设的重要使命

分析了我国公共基础设施建设领域创新体系的现状,探讨了业主在建立以企业为主体,产学研相结合的技术创新体系中的定位与职责;提出了重大工程建设是提升国家创新能力的一项重要资源,结合苏通大桥工程实践,阐述了依托重大工程培育龙头企业核心竞争力的有效做法.     

台湾后龙溪桥风洞试验研究与静风响应分析

摘 要：通过风洞试验研究了台湾后龙溪桥气动稳定性;获得了混凝土梁和钢梁两种断面发生涡振的条件、涡振锁定风速范围及涡振振幅;对自然界和风洞中的风轴和体轴异同进行了区分;实测了两种断面的静气动力系数;最后进行了非线性静风荷载响应分析。研究结果表明：实桥风速达到135m/s,不会发生气动失稳;钢梁和混凝土梁断面+3°攻角时在均匀流场中会发生竖向和扭转涡振,扭转涡振风速锁定风速很高,而且范围很宽;在紊流度约为10％风场中,攻角在-3°～+3°范围内,未观测到明显涡振;由静风荷载引起的主梁附加攻角很小,风荷载非线性对主梁扭转位移和侧向位移影响很小,而对竖向位移影响相对较大,原因是竖向风荷载引起主缆刚度改变。     

苏通大桥工程文化建设实践与经验

在我国大型工程建设管理的过程中审时度势地融人文化的力量,必将为我国工程建设管理注入活力.工程文化是工程内容与文化形式有机统-的综合体,由于工程的时限性与-次性,使得工程文化体系的建设带有特殊性,通过对苏通大桥工程文化体系建设过程的研究,肯定了大型工程文化建设是工程管理的软实力,同时也在深入分析的基础上,对大型工程建设中构建工程文化体系进行了较为系统的思考,包括工程文化内涵的深刻认识、工程文化建设的原则、工程文化建设的内容以及如何有效地使工程文化快速形成和有效渗透等方面,为后续大型工程文化体系的建设提供了参照的蓝本和系统的建设思路.     

苏通大桥主塔深水基础的设计与施工

从建设条件、基础设计和施了等方面,介绍了苏通大桥主塔深水基础建设过程中在设计方面的部分考虑及施工过程中攻克深水、潮流、软基和通航等不利因素影响的一些方法,可供类似工程借鉴参考.     

基于小波变换的苏通大桥非平稳抖振响应演变谱实测研究

台风风速具有较为明显的非平稳特征,使得非平稳风荷载作用下大跨斜拉桥的动力响应也势必表现出非平稳特性。为考察台风作用下大跨桥梁抖振响应的非平稳性,该文以苏通大桥为研究背景,采用基于小波变换的非平稳时间序列演变功率谱密度估计方法分析了该桥在“海葵”和“达维”台风期间的非平稳抖振响应。研究表明,苏通大桥主梁振动能量主要集中在若干特定频段内;由于台风风速存在非平稳性,主梁抖振响应也表现出一定程度的非平稳特征;基于小波变换的演变谱估计方法适用于开展实测结构响应的演变特性分析,可较好地弥补传统傅里叶方法用于非平稳分析的不足。研究结论可用于验证大跨度斜拉桥非平稳抖振分析理论的可靠性,同时可为大跨度斜拉桥的抗风设计提供参考。     

大跨度斜拉桥气弹模型对结构静风响应的反应能力的数值研究

通过有限元方法探讨了全桥气动弹性模型主梁轴向刚度失真和主梁初内力失真的问题,以及它们对大跨度斜拉桥风致静力响应的反应能力。分析发现,两个失真因素均会较明显地导致实际结构的风致静力响应被低估,但两者对试验结果准确性的影响趋势可能相反而相互抵消。当两个失真因素同时作用时,风洞试验会低估实际结构主梁竖向风致静力位移10%左右,主梁侧向和扭转风致静力位移3%左右。由于斜拉桥风致静力失稳现象主要表现为主梁扭转发散,基于全桥气动弹性模型的风洞试验对大跨度斜拉桥风致静力响应的模拟结果在可接受的精度范围之内。     

大跨度斜拉桥非线性静风稳定分析

随着跨径不断增大,斜拉桥存在静风失稳的可能性。综合考虑了静风荷载和结构自身非线性因素的影响,引用大跨度桥梁非线性静风稳定分析理论,采用增量双重迭代搜索法对大跨度斜拉桥进行了非线性静风稳定分析。编制了相应程序应用于香港汀九桥这一结构形式独特新颖的大跨度斜拉桥,由其全过程力学行为探明了其静风失稳机理,并对其失稳过程中的一些特殊物理现象做出解释。最后,探讨了初始风攻角对汀九桥静风稳定性的影响。     

新型斜拉桥与摩天轮复合结构流场数值模拟与风洞试验研究

为研究天津慈海桥的压强分布系数,建立了新型斜拉桥与摩天轮复合结构有限元模型,采用了RANS的RNGk-ε模型作为慈海桥进行数值分析的湍流模型,采用非平衡壁面函数模拟壁面附近复杂的流动现象。运用数值风洞法对斜拉桥部分周围流场进行数值模拟,得到斜拉桥周围流场的速度分布和斜拉桥表面的压强系数。通过风洞试验进行测量,介绍了风洞试验的风洞和试验模型,得出了32个测点不同方向的压强系数。把其中具有代表性的测点数值风洞理论值与风洞试验结果进行比较分析,结果对比说明:理论与试验数据一致,所得到的压强分布系数可以用于工程实际。同时证明该文所采用的数值模拟方法来预测斜拉桥表面的平均压强分布情况可以推广应用。     

基于车激响应和灵敏度分析的桥梁结构损伤识别方法研究

提出了一种利用桥梁结构在车辆荷载作用下在线响应评估结构性损伤的方法。以单元弯曲刚度的变化量为识别指标,基于车桥动力相互作用理论计算车激桥梁响应以及响应对损伤指数的灵敏度,以结构不同状态下的响应残差为约束条件,利用最小二乘法求解灵敏度方程得到各单元的损伤指数,然后通过有限元更新技术和反复迭代,最终实现对桥梁损伤的定位和定...     

加筋土整体式桥地震反应研究

加筋土整体式桥结合了整体式桥和加筋土的优点,是一种新型的桥梁形式,但目前对加筋土整体式桥的动力响应还很缺乏认识。该文对典型的单跨加筋土整体式桥的地震反应进行数值模拟,分析了地震峰值加速度对桥台弯矩、位移、筋材拉力的影响,并对比了另外3种桥型(整体式桥、加筋土简支梁桥、简支梁桥)在地震作用下桥台弯矩、位移和筋材拉力分布的区别。研究结果表明,地震作用下,简支梁桥台水平位移很大,有发生“落梁”的危险,整体式桥的水平位移更小,且加筋土整体式桥相比其他3种桥型抗震稳定性最高;地震时桥台弯矩和筋材拉力均显著增大;静力时每层筋材的最大拉力一般在筋材端部,而地震时是在筋材内部回填土滑移面附近。     

考虑抖振影响的大跨度桥梁静风稳定性分析

提出大跨度桥梁静风稳定性求解的动力有限元方法,在考虑桥梁结构几何非线性与脉动风抖振响应影响的基础上对西堠门大桥与东海大桥的静风稳定性进行了分析,计算结果表明,忽略脉动风抖振影响求出的静风失稳临界风速是偏于保守的.     

桥梁节段模型颤振导数的确定

本文提出了一种以节段模型受到初始脉冲激励后的自由振动的阻尼和频率作为基本参数，在时域内识别二元非流线型体颤振导数的方法。在这一方法中，非耦合导数的确定与常规的方法没有根本的不同，而耦合导数是在指定的折算风速下根据各主振方向上的模型参数以及相应的非耦合导数通过求解非线性代数方程组得到。与目前常用的Ｓｃａｎｌａｎ方法相比，略去了实验必需的纯单一模态振动的要求，从根本上减少了对风洞实验技术的要求和工作量，而且识别精度有明显的提高。