环境介质对大跨斜拉桥动力特性的影响

实际的桥梁结构并非位于真空环境下．随着斜拉桥跨径的增大,其几何变形与质量分布状态都会随着周围环境介质的变化而变化,从而影响到结构的动力特性。从桥梁结构动力特性平衡方程出发,综合考虑静风效应、温度效应及深水效应3种环境介质对动力特性方程中的{M}矩阵和{K}矩阵改变的影响,以在建的某大跨斜拉桥为工程背景,建立动力特性分析有限元模型,分析了该桥动力特性随周围环境介质影响的变化规律。分析研究表明：较高风速下,结构自振频率急剧降低,且伴随着强烈的振型耦合现象;水效应引起的附加质量矩阵使结构的自振频率略有降低;温度效应变化对结构自振频率影响不明显,分析时可以忽略不计。     

东营会展中心结构设计中的关键技术

东营会展中心展馆结构采用管桁架+塔架拉索结构体系,上覆PTFE膜材;由于建筑功能要求不设缝,展馆钢屋盖长度达360m,层2钢筋混凝土结构长度达189m,属严重超长结构;会议中心采用车辐式索桁架结构,钢索的张拉工艺采用位移控制法。对上述设计中的关键技术进行了介绍,供类似工程参考。     

斜拉桥主梁在荷载作用下构件应力影响分析

通过使用有限元软件Ansys10.0,建立斜拉桥3D模型,对荷载作用下主梁顶板、底板、横梁等部件应力进行仿真分析,得出顶板在使用荷载作用下以受压为主,压应力不大,底板受力较顶板复杂,拉压现象并存,最大拉应力发生在最外层拉索10 m前后。     

部分斜拉桥鞍座锚固区局部应力分析

以一座部分斜拉桥为研究对象,为了准确地校核该桥鞍座的实际受力情况,将实际索力按空间抛物面形式的面压力施加在各个对应的孔道上,利用大型分析软件ANSYS对主塔鞍座进行有限元空间分析。     

斜拉桥锚拉板结构分析

为确保桥梁结构安全可靠,对某斜拉桥锚拉板进行了空间有限元分析,并根据计算结果提出了建议,为随后锚拉板结构尺寸的确定奠定了基础,从而保证设计的桥梁经济合理和安全有效。     

某斜拉桥考虑风荷载的可靠度研究

利用ANSYS软件,对一座斜拉桥建立了空间非线性的参数化模型,利用ANSYS软件的可靠性分析模块,建立了可靠性分析文件,对该桥在风荷载作用下的可靠性进行了研究,采用蒙特卡罗方法对该桥进行了可靠概率的计算,说明蒙特卡罗数值模拟与有限元程序相结合是研究结构可靠概率的一个有效的方法.     

斜拉桥拉索雨风振机理探讨

斜拉桥拉索在雨和风联合作用的特定条件下,会产生大幅强烈的振动。其振动机理引起了人们极大关注。将风场中带水线的拉索简化为二维含水线影响的拉索绕流问题进行了流场分析。通过计算得到了拉索的气动载荷,根据这些气动载荷,采用水线相对拉索运动和不运动的两种简化模型进行了拉索的振动分析,结果表明雨风振是涡振和驰振耦合作用的结果。     

斜拉桥横向减震振动台试验

为了研究弹塑性阻尼器对斜拉桥横向地震反应的减震效果,以一座独塔斜拉桥为研究对象,设计了1∶20大比例缩尺的全桥振动台模型,采用一条远场波和一条近场波作为地震输入,对该模型进行了全桥横向振动台试验。试验结果表明,与塔梁、墩梁横向固定连接相比,塔梁、墩梁横向采用弹塑性阻尼器连接能有效减小桥塔横向地震响应,如在远场和近场地震输入下,塔底截面钢筋应变分别最大减小了40%和10%;但在近场地震输入下,弹塑性阻尼器变形约为远场地震输入时的3.6~4.6倍,加载完成后产生明显的残余变形。通过对比数值和试验结果可知,数值结果与试验结果较接近、吻合较好。     

钢-砼叠合边主梁斜拉桥稳定板气动措施研究

钢-砼叠合边主梁断面广泛应用于大跨径斜拉桥中,但该断面形式容易产生大幅涡激共振,颤振风速也较低,应用于沿海地区桥梁常常需要附加抑振气动措施。基于两座实际的斜拉桥工程方案,通过节段模型风洞试验,对稳定板气动措施的抑振效果进行了研究。结果表明,通过合理布置稳定板这类气动措施可以有效抑制边主梁断面涡激共振的发生,并且可以改善颤振性能,提高颤振临界风速。     

基于有限元-向量式有限元的斜拉桥非线性振动计算方法

向量式有限元(VFFE)法本质上是考虑几何非线性的有限元(FE)显式动力时程积分方法。阐述了向量式有限元的基本原理,对比了向量式有限元与基于单元随动坐标系的非线性有限元动力计算方法的相同点与差别,开发了使用杆、梁单元的有限元-向量式有限元统一算法框架的计算程序。使用该程序建立了大跨度斜拉桥计算模型,首先,使用非线性有限元法计算了斜拉桥的静力状态与动力特性,计算了列车-桥梁耦合动力作用下桥梁的振动;然后,使用向量式有限元法计算了斜拉桥在拉索突然断裂状态下的非线性振动;最后,计算了在列车-桥梁耦合动力作用下,拉索发生断裂时,桥梁与列车的振动状态。结果表明:使用向量式有限元可以简单可靠地直接模拟斜拉桥在破坏状态下的非线性振动状态;列车运行至跨中附近时,若斜拉桥跨中最长拉索突然发生断裂,对其他拉索的安全性影响不大,离断裂拉索越远的拉索受到的影响越小,但拉索突然断裂会对桥上行驶中列车的安全性造成威胁。该研究为大跨度斜拉桥在破坏状态下的非线性振动分析提供了新的解决方案。