自锚式悬索桥加劲梁颤振特性的CFD研究

采用任意拉格朗日-欧拉描述法、二阶Projection格式和有限体积空间离散方法,求解运动刚性桥梁断面绕流场得到气动力,由CFD(Computational Fluid Dynamics)输入和输出通过系统识别得到颤振导数．应用该方法进行了长沙湘江三汊矶自锚式悬索桥加劲梁颤振导数的识别,得到的颤振导数与节段模型风洞试验结果的一致性,证明了本文方法的正确性．     

大跨度自锚式悬索桥稳定性研究

利用大跨度悬索桥的挠度理论,建立了自锚式悬索桥加劲梁在恒载、恒载与活载及活载下的变形与荷载的平衡方程.对所建立的方程进行分析后,得到了如下结论:自锚式悬索桥加劲梁在恒载状态设计时,应按受横向荷载作用的压弯梁验算面内稳定性,但是活载作用下不存在面内稳定问题.此外提出了自锚式悬索桥的静力特性可以比拟为变高度连续桁架梁的观点,用此观点解释了所得到的理论研究结论.通过一座实桥的极限承载力分析和在根据实桥按比例制作的全桥试验模型上进行超载试验,证明了本文理论分析的结论是正确的.     

大跨径混凝土自锚式悬索桥非线性静力分析

介绍了自锚式悬索桥受力特点及其非线性分析理论,并以某一混凝土自锚式悬索桥为例,考虑主缆大位移、主梁和主塔的P-Δ效应、主缆吊索的初应力以及混凝土的收缩徐变等非线性因素的影响,对以下5种荷载组合:组合I(恒载+公路-I级+人群荷载)、组合II(恒载+公路-I级+人群荷载+收缩徐变)、组合III(恒载+公路-I级+索降温)、组合IV(恒载+公路-I级+整体升温)、组合V(恒载+公路-I级+主梁温差)进行了非线性力学性能分析.计算结果表明该桥力学性能满足设计规范要求.分析比较了结构参数及形式的变化对桥梁受力性能的影响,所得结论对同类桥梁的研究有一定的参考性.     

自锚式悬索桥施工过程模拟分析

基于UL列式的虚功增量方程,推导出了适用于悬索桥缆索几何非线性分析的两节点悬链线索单元,并在此基础上,提出了一套模拟自锚式悬索桥施工全过程的精细迭代算法.以佛山市平胜大桥独塔自锚式悬索桥(主跨350 m)为例,对加劲梁的施工拟采用2种模拟方法,方法1为“等效集中力法”,即把加劲梁的重量等化为集中力作用在主缆上,而方法2则是考虑加劲梁的重量由主缆和加劲梁共同承担.应用自编程序,分别对其进行了施工过程的模拟计算,得到了各自的鞍座及索夹偏位、主缆初始线形等架设参数以及一期恒载、二期恒载状态下的结构几何形状及内力.通过对2种施工模拟方法的比较分析得出,方法1具有较好的可行性.     

自锚式悬索桥空间主缆线形的计算方法

基于空间分析模型,研究了自锚式悬索桥空间主缆线形的精确计算方法,根据主缆在吊杆之间的各索段在自重作用下呈悬链线,推导并研究了空间主缆在吊杆力作用下坐标的迭代计算方法.根据主缆空间线形及其理论交点,确定合理的鞍座位置,根据主缆无应力长度不变的原则,确定主缆的空缆线形.基于上述理论,以某空间缆索自锚式悬索桥为例,进行了详细的分析,给出了主缆无应力长度、鞍座位置、鞍座预偏量等,确定了该桥的合理成桥状态及空缆状态时的线形.算例分析表明:空间缆索自锚式悬索桥主缆线形计算方法是正确、可行的.     

自锚悬索桥塔梁地震响应4参数估算法

基于弹性概念,提出了自锚式悬索桥塔、梁地震响应4参数估算法。该方法通过自锚式悬索桥静力分析和自身结构参数,查找对应图表中系数,对方案设计和初步设计阶段结构地震响应给出估算。所查找的图表基于《公路工程抗震设计规范》规定的7度地震区(8度设防)、Ⅱ类场地土,根据已有和在建的自锚式悬索桥资料建立分析模型,考虑几何刚度影响,利用恒载作用下平衡状态,输入3条地震波,且为了对比还进行了反应谱分析,得出相关图表。最后应用4参数法通过实桥算例与有限元分析结果进行对比,结果说明了该方法可以应用于自锚式悬索桥方案设计和初步设计阶段的塔、梁地震响应估算。     

大跨悬索桥动力特性的敏感性分析

以四渡河悬索桥为研究背景,建立了该大跨钢桁架加劲梁悬索桥的空间动力计算模型,研究了土-桩-桥相互作用和中央扣的设置方式对大跨悬索桥动力特性的影响.结果表明,土-桩-桥相互作用对悬索桥动力特性的影响主要是以塔振动为主的频率减小;中央扣的设置使得悬索桥刚度有所增加,相应的各阶频率增大,但各类振型受影响的程度不同,其中反对称扭转振动频率和以纵飘振动为主的频率增加最为显著,并且刚性中央扣作用高于柔性中央扣.     

大跨悬索桥的几何非线性分析

从更改的拉格朗日列式法导出的几何非线性方程出发，对于缆索采用具有较小抗弯刚度参数的梁单元，对悬索桥的施工过程及使用阶段进行了全过程的几何非线性分析，绘制了完整的Ｐ－δ曲线。     

多点随机激励下自锚式悬索桥的地震响应

通过引入均匀调制演变函数,来考虑地震激励幅值的非平稳性,同时应用虚拟激励法进行求解.由于该方法自动计算参振振型的互相关项和激励的互相关项,其计算结果精确高效.对一座自锚式混凝土悬索桥结构进行了地震反应分析.结果表明,地震动的非平稳行波效应和非平稳相干效应对自锚式悬索桥结构的地震反应产生很大的影响.     

广州珠江黄埔大桥悬索桥锚碇基坑支护受力和变形特性分析

针对珠江黄埔大桥南汊悬索桥锚碇基坑支护的工程特点,利用有限元法对其施工过程进行了仿真分析,并与现场监测结果进行对比.结果表明:圆形嵌岩地下连续墙的拱效应显著,能够有效减小墙体竖向应力、侧向位移以及墙后地面沉降;墙体侧向位移和坑底隆起量随开挖深度增大迅速增加并逐渐趋于平缓;基岩的嵌固作用对墙体的变形和受力特性也有显著影响.结论可以为今后类似工程的设计提供理论依据和实践参考.     

大跨径连续刚构桥施工控制仿真分析

连续刚构桥施工过程仿真计算是实施施工控制的基础,以某特大桥为工程背景,根据正装计算法理论,应用结构仿真技术和施工控制理论建立空间有限元模型对该桥进行施工过程仿真计算,对连续剐构桥施工仿真与控制进行了研究。     

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。     

厚皮甜瓜带肉果汁稳定性研究

采用交设计方法，通过不同成分配比和工艺参数试验与比较，对厚皮甜瓜带肉果汁稳定性进行了研究，统计分析结果表明：当含量为０．１ｋｇ／ｋｇ，复合稳定剂含量为１．５ｇ／ｋｇ，均质压力为３０ＭＰａ和均质温度为４５℃，试验人有良好的有稳定性。     

基于两种湍流模型的桥梁颤振导数识别研究及比较

分析了标准k-ε模型和SST(ShearStress Transports) k-ω模型的模型特征和相关使用要求，并以它们为例数值识别了某大跨度桥梁断面的颤振导数.研究结果表明，基于合理的计算域和网格划分，这两种湍流模型均能较准确地识别桥梁断面的大部分颤振导数，但个别颤振导数识别上存在趋势性的差别，SST kω模型在识别桥梁颤振导数上优越于标准k-ε模型.本文研究为合理选择湍流模型进行颤振导数识别提供了参考.