超大跨悬索桥地震响应的综合最优控制研究

超大跨缆索支承桥梁通常选择隔震体系以减小桥塔的地震内力,但隔震体系会使得结构在强震下的梁端位移很大,必须采取控制措施以保证整体结构的抗震安全性。本文以主跨1 490 m的润扬悬索桥为研究对象,在对其地震响应特性进行分析的基础上,从振动控制的原理出发,探讨了控制超大跨悬索桥地震响应的具体的措施及参数选择,结合改进的层次分析法提出了地震响应综合最优控制的概念,构造了综合最优控制效果评估模型,并给出了该桥在给定地震输入下的综合最优控制措施。结果表明,对于超大跨悬索桥,在塔、梁间设置弹性连接装置或阻尼器都能减小梁端位移响应,但综合考虑其它部位的响应,阻尼器的减震效果更为全面。     

独塔悬索桥基本参数研究

基于挠度理论以及等代梁法，分析矢跨比和高跨比对主缆和索塔用量的经济性影响和结构受力变形的影响，得出矢跨比和高跨比在经济性和结构刚度方面的各自适用范围.为验证建议范围内的矢跨比和高跨比可以满足结构经济性的同时亦满足结构的受力变形要求，试设计一座独塔双主跨悬索桥，并与中国某三塔悬索桥进行比较分析.结果表明：独塔悬索桥主缆用量比三塔悬索桥减少约14%，索塔造价减少约3.5%活载作用下独塔悬索桥主梁最大挠跨比、主梁最大转角以及塔顶最大纵向位移均小于三塔悬索桥.选择合适的矢跨比和高跨比的独塔悬索桥，可以兼顾结构的经济性和使用性，还可与三塔悬索桥方案竞争.     

堆载作用下考虑界面接触行为的桩-土相互作用分析

采用三维有限元模型,对在堆载作用下软土与桩的相互作用进行分析,分析中考虑土的非线性和大应变,并在桩土间设置接触单元.重点研究桩土交界面上的接触应力以及土参数对土侧压力的影响.所得到的桩土交界面上的应力分布可以很好地解释离心实验结果,参数研究有助于更深刻地理解软土与桩的相互作用机理.     

土-箱形基础-结构动力相互作用的模态试验分析

进行了野外大比例(1：2)土-箱形基础-框架结构动力相互作用模型的试验研究．在假定环境激励是有限带宽白噪声的前提下，用NEXT法测试并分析了该7层框架结构模型脉动响应信号及其动力特性．借助在Matlab环境下编制的程序计算各点响应的功率谱，得到了模型前5阶自振频率．通过现场实测值与底部固结假定下结构三维有限元计算理论值的比较发现，考虑土-结构动力相互作用(SSI)时的自振频率比不考虑土-结构动力相互作用时结柏第一阶自振频率最大降低8．5％．     

简化桩模型在土-结构相互作用分析中的应用

采用简化桩模型和多分段杆单元模型来模拟独立桩承框架结构.对一幢七层独立桩承钢筋混凝土框架结构进行了考虑与不考虑土-结构相互作用效应影响的结构自振特性对比分析.然后依次输入9条地震波加速度记录,对结构进行了考虑与不考虑土-结构相互作用效应影响的地震反应时程分析.由大量的数值分析结果总结了土-结构相互作用对结构地震反应的影响规律,并用算例对部分结论进行验证.     

考虑薄层连接单元的桩-土-结构动力有限元分析

考虑土和结构物的动力相互作用时，两者之间的接触状态必然对基础和结构反应产生影响．通过假定桩土接触面薄层单元本构关系特征，人为地在两种不同材料交界面上引入一种位移间断面，并采用有限元方法将其位移及刚度反应到桩土子结构中．文中给出了桩-土-上部结构动力有限元平衡方程．计算分析表明，考虑薄层单元接触效应与假定桩土位移一致协调条件下所得的动力反应结果是有一定差异的     

桩承-上部结构的地震动力相互作用设计探讨

研究了水平地震作用下层状地基土中桩基建筑物的动力相互作用的特性,总结出各参与要素对动力相互作用体系地震响应的作用规律,并探讨了桩土上部结构共同作用程度的简单判别方法;编制了群桩分层土上部结构的动力相互作用分析及优化设计程序.实例分析表明,在带桩结构工程中应用该程序进行抗震作用下的优化动力计算是简单可行的,可由体系周期放大因子的值来确定采取相互作用设计计算与否,为桩承结构设计提供了新的分析思路.     

低承台群桩动力阻抗的有限元分析

采用有限单元法分析承台埋置在土中的群桩的动力阻抗．采用透射边界来模拟土的辐射阻尼，计算了2X2群桩和3X3群桩的竖向、水平和摇摆动力阻抗．分析表明，承台的埋置对群桩的水平和摇摆动力阻抗有很大的影响．与高承台群桩相比，低承台群桩动力阻抗在某一频率范围内可能大很多，但在另一频率范围内也可能小，呈现出复杂的频率相关性．     

悬索桥结构受力特性和计算理论综述

悬索桥主要由主缆、主塔、加劲梁、吊索、锚碇等部分组成,在外荷载作用下,各部分分别表现出不同的受力特征。详细阐述了悬索桥主要部分在静荷载作用下各自不同的特性,对悬索桥设计计算理论进行了综合分析和比较,较系统地提供了悬索桥的结构设计计算方法,对进一步优化悬索桥结构形式和探讨计算理论具有一定的指导意义。     

结构参数对钢管混凝土拱桥动力特性的影响

以茅草街大桥为基准研究对象,运用大型通用有限元分析程序ANSYS,对钢管混凝土拱桥的动力特性及参数影响进行了分析,建立了空间有限元分析模型,利用子空间迭代法计算了该桥结构的前10阶自振频率和振型,分别改变矢跨比、宽跨比、内倾角以及横撑布置等主要体系参数,研究其对钢管混凝土拱桥动力特性的影响规律,得到了这类结构体系的动力特点.     

稳定索对悬索管桥的影响

近年来在悬索管桥结构设计中去掉了稳定索,简化工艺虽然未对管桥的正常运行产生影响,但尚缺少理论支持。基于此,以国内某悬索管桥为例,运用ANSYS软件建立了该管桥的4个有限元模型,通过对比4个模型分别在静力、模态、风振及清管工况中的位移、应力响应,研究稳定索对该结构在各个工况下的稳定性及强度的影响。研究表明：稳定索仅对悬索管桥竖向刚度有较小影响,对结构强度基本没有影响,因此,在悬索管桥中不设置稳定索结构是安全的。     

大跨度悬索式管桥风振响应分析

按照悬索式管桥的实际结构特点，建立了三维有限元模型。应用专业有限元分析程序，对悬索式管桥进行了模态分析，得到了结构的前二十阶固有频率和模态振型，通过对各阶振型的分析，掌握了悬索式管桥的振动形态。在模态分析的基础上，采用几何非线性有限元的分析方法，对悬索式管桥进行了横向风共振分析。分析结果表明，在横向风载荷作用下，管道产生疲劳破坏的可能性很小。     

柔性吊桥缆索吊装施工技术

依据我国桥梁施工技术规范、缆索吊装施工技术资料和柔性吊桥施工实践,在总结柔性吊桥施工经验的基础上,探讨柔性吊桥缆索吊装索道施工的施工方案、施工准备、施工工艺、施工方法和施工控制,系统提出柔性吊桥缆索吊装施工过程的关键技术,为山区和景区等复杂地形条件下柔性吊桥施工提供科学依据。     

简易钢索吊桥悬索系统设计模型

对简易钢索吊桥悬索系统进行分析,建立简易钢索吊桥悬索系统设计的数学模型,为解决贫困山区在大跨度河流上架设简易钢索吊桥作为交通工具,提供了科学理论依据.     

生态旅游景区简易悬索桥设计研究

根据生态旅游景区简易索桥设计的特点及要求，结合武夷山自然保护区桃源峪简易悬索桥工程设计，对悬索桥设计的关键部分－总体设计方案选优和主要技术参数的选择进行分析，使悬索桥设计达到美观、经济、安全、实用的目的。     

柔性吊桥设计理论及其应用研究Ⅲ.简易柔性悬索桥主索张力的研究

在简易柔性悬索桥桥型几何模型分析的基础上 ,对主索张力及其计算误差进行分析研究 .探讨典型桥及其变型桥主索张力的计算方法 ,为简易柔性悬索桥主索设计计算提供理论依据     

柔性吊桥设计理论及其应用研究Ⅵ--柔性吊桥悬索系统设计数学模型

分析柔性吊桥主索在沿弧长分布的自重及由吊杆传递的集中荷重作用下的受力和线形,可精确地计算出悬索吊桥的成桥线型,建立柔性吊桥悬索系统设计的数学模型,为柔性吊桥悬索系统的设计提供依据。     

长输管道悬索跨越空中发送施工方法

介绍了长输管道悬索跨越空中发送施工方法，对管桥安装中的架设空中索道，主索发送，吊索安装，管桥发送安装，抗风索发送安装，共轭索及其吊索安装，管道发送安装的施工过程进行了描述，悬索跨越空中发送施工方法不受周围环境条件的影响，施工难度小，施工质量容易保证。     

长大桥梁结构按多点输入的竖向地震反应分析

本文采用土与结构相互作用的计算模型分析了长大桥梁结构的竖向地震反应。在相互作用的计算中,利用圆心位移影响函数法求得地基的动态复刚度,采用子结构技术建立结构的动态方程,通过快速傅立叶变换在频域上求解。将计算结果与刚性地基计算模型的计算结果以及同时同位相输入的计算结果比较表明:长大桥梁应采用土与结构相互作用计算模型,按多点输入计算,并进行竖向反应分析。