基于斜风分解的台风韦帕作用下润扬悬索桥抖振响应现场实测研究

以遭受2007年9月韦帕台风袭击的润扬长江大桥南汉悬索桥为例,利用该桥结构健康监测系统(SHMS)中加速度传感器实时采集的数据,结合台风期间专门增设的三维超声风速仪实测数据,采用时频分析和统计方法对大跨悬索桥的风特性及抖振响应进行了现场实测研究,主要研究内容包括桥址区的强风特性分析、主梁和缆索振动响应特性分析、振动与风速的相关性、斜风分解的影响等,并将其与台风麦莎期间的实测结果进行了对比分析.研究结果可用于验证现有抖振理论分析方法的可靠性,为大跨度悬索桥的抗风设计提供参考.     

特大体积混凝土浇筑过程中的温度场模拟

大体积混凝土早期温度场分布对其影响是不可忽视的,是进行温控和裂缝控制的重要依据。对特大体积混凝土尤其如此。为此,根据大体积混凝土热传导方程以及边界条件,建立了大体积混凝土早期温度场的有限单元计算模型。分析了大体积混凝土厚度对核心最高温度和出现时间以及温度梯度的影响;并对某在建大桥主塔承台大体积混凝土一次性浇筑进行温度场模拟,研究了承台内部温度场分布和变化规律,对工程实际具有一定的指导意义。     

温度调节法在大跨空间结构施工控制中的应用

结合卸载的工艺特点和力学特征,介绍了温度调节法的原理及在卸载工况仿真计算中的应用,并提出了基于千斤顶行程的临时支撑卸载施工控制方法.经实践应用结果表明:温度调节法能够有效解决仿真计算中模拟临时支撑与主体结构耦合变形的难题,基于千斤顶行程的控制方法,具有控制精度高、操作方便的优点,对多点非同步多级卸载有较高的卸载效率.     

基于参考点位移边界条件的千斤顶卸载及顶升模拟方法

从广义约束方程出发,通过引入参考点的边界条件实现千斤顶的顶升或卸载特性.介绍了基于参考点位移边界条件的千斤顶卸载及顶升模拟方法的基本原理,以悬臂梁端部的卸载和顶升为例进行了模拟.计算结果与理论值对比表明,模拟方法可真实再现千斤顶的卸载及顶升特性.     

弹性连接失效对大跨斜拉桥地震响应影响

首先,以附加弹性连接(elastic connection,简称EC)的线性单自由度(single degree of freedom,简称SDOF)系统为例,研究弹性连接的失效对系统动力时域响应的影响;其次,以一座半漂浮体系的大跨斜拉桥在两组地震作用下的地震响应为例,研究塔(墩)梁间弹性连接失效对大跨斜拉桥结构地震响应的影响。研究表明:弹性连接失效对大跨桥梁动力响应存在重要影响,动力响应存在明显差异;考虑弹性连接失效后,如果在地震中弹性连接出现失效,大跨斜拉桥加劲梁地震内力明显小于未考虑弹性连接失效的情况,但加劲梁和塔顶纵桥向位移会有所增加;应当设置合理的弹性连接及其失效限值,保护主体结构在地震中的安全。     

世博中国国家馆钢结构施工过程模拟分析

根据上海世博会中国馆区国家馆钢结构悬挑跨度大、悬挑区域高度大、国家馆和地区馆钢结构需同时施工而无法设置临时支撑等特点,提出合理设置钢结构分段及利用自身结构体系承担自重、施工荷载等施工方案,将结构构件、荷载工况划分为7个施工阶段.同时对整个施工过程进行有限元模拟分析,通过计算分析调整钢结构施工顺序并设置钢结构安装过程中的预变形,取得了较好的实施效果.     

大跨双层斜拉桥多点激励地震响应

根据谐波合成法,利用Fortran编制了基于功率谱输入的多点人工波生成程序。以目前跨度最大的双层公路斜拉桥——上海闵浦大桥为研究对象,研究大跨双层斜拉桥的多点激励地震响应。基于Abaqus平台建立了该桥精细梁壳有限元模型。在静力几何非线性分析的基础上进行特征值分析与几何非线性多点激励时程分析,给出了全桥的动力特性与主塔、辅助墩的主要地震内力以及桥面间腹杆(竖腹杆、斜腹杆、边斜杆)轴力变化规律。研究表明:辅助墩横梁以下墩身横桥向剪力分布均匀,且距主塔越远其墩身横桥向剪力和弯矩越大。边跨上、下层桥面间的腹杆轴力变化较大,尤其是墩顶附近的竖腹杆和斜腹杆。边斜杆轴力分布较为均匀,但位于墩顶与跨中断面处的边斜杆轴力较小。跨中处竖腹杆和斜腹杆轴力较小,中跨其他腹杆轴力较均匀。     

大跨双层斜拉桥的行波效应

以目前跨度最大的双层公路斜拉桥——上海闵浦大桥为例,研究行波效应对大跨双层斜拉桥地震响应的影响。建立考虑双层桥面间不同腹杆的梁壳空间有限元模型,通过静力几何非线性分析获取全桥的初始平衡态,在此基础上进行特征值分析与几何非线性动力分析,分别获取全桥的动力特性与地震响应。分析了3组不同地震波在不同视波速下的大跨双层斜拉桥的地震响应,给出了视波速对主塔、辅助墩地震响应以及塔梁、墩梁纵桥向相对位移的影响规律。研究表明,行波效应对大跨双层斜拉桥地震响应的影响对地震波特性以及视波速具有一定的依赖性,因此选定合适的地震波与确定合理的视波速范围尤为重要。