单塔斜拉人行桥的环境温度效应研究

基于有限元理论建立了单塔斜拉人行桥的分析模型,并对其进行了动力特性分析。采用太阳辐射理论建立了斜拉人行桥结构的温度荷载模型和温致效应分析方法。在此基础上以某单塔斜拉人行桥为工程背景,进行了结构的温致效应分析计算,研究了斜拉人行桥不同位置的温致效应差异。结果表明:斜拉人行桥的温致效应较为显著,虽然不足以导致结构发生损伤和破坏,但与其它荷载的耦合作用将降低结构的承载力储备。     

桥面板厚度对斜拉人行桥动力特性影响研究

研究了桥面板厚度对斜拉人行桥自振频率的灵敏性问题。基于有限元方法建立了斜拉人行桥的有限元模型,并对其进行了动力特性分析。进一步建立了桥面板厚度对自振频率的灵敏度分析方法。在此基础上,对桥梁前10阶频率的板厚灵敏度进行了分析计算。结果表明,桥面板厚度的改变可能引起结构频率的增大或减小,不同位置桥面板厚度的改变对结构不同阶次频率的影响存在差异。     

基于实测响应的斜拉人行桥人致振动舒适度研究

研究了大跨轻柔斜拉人行桥人致振动舒适度问题。基于有限元方法建立了某大跨度斜拉人行桥的分析模型并进行了动力特性分析;进行了该桥在环境脉动激励作用下的动力特性实测和不同人行荷载作用下的动力响应测试;依据英国规范BS5400评价了该桥的振动舒适度状况。结果表明,该桥在人行荷载作用下存在较为显著的振动响应和一定程度的振动舒适度问题。     

高层建筑脉动风荷载时程模拟的AR模型方法

研究了脉动风速和脉动风压的概率统计表达方法，给出了有着公式。采用时间序列分析中ＡＲ模型方法实现了考虑空间相关性影响的高层建筑水平脉动风压时程模拟，计算简洁高效。给出了应用实例，结果合理。     

矩形高层建筑顺风向脉动风荷载空间相关性

为研究风场类别、结构特征尺寸及竖向间距等因素对矩形高层建筑顺风向脉动风荷载空间相关性的影响,采用矩形刚性模型表面压力同步测量试验,对顺风向脉动风荷载及脉动风速相干函数空间分布特性进行研究,对矩形模型表面脉动风荷载与脉动风速、迎风面与背风面脉动风压的相关性进行对比分析.根据试验结果,对传统脉动风速相干函数模型进行改进,提出了可计及风场类别、结构迎风面宽度及竖向间距等流场和结构参数的矩形建筑顺风向脉动风荷载相干函数表达式.结果表明:顺风向脉动风荷载的相关性要明显强于脉动风,当矩形断面长边迎风时,迎风面脉动风压相关性低于断面整体风荷载的相关性,背风面脉动风压的弱相关性在间距较小时并不能完全忽略,采用传统脉动风速相干函数模型可能导致脉动风荷载取值偏不安全.     

大跨径悬索桥施工期桥塔脉动风速场模拟

针对大跨径悬索桥施工期桥塔的结构形式及振动形态特点,考虑结合自然风的时间和空间相关性,提出了一种比较精确的三维脉动风速场模拟方法.基于谐波合成法,采用Cholesky方法对谱密度矩阵进行分解,并运用FFT技术,以某大跨径悬索桥施工期桥塔为工程实例,使用MATLAB编制了脉动风速场模拟程序,并对模拟样本进行检验,结果表明模拟值与目标值吻合良好.     

平面、柱面和球面上面脉动荷载的计算方法

利用相关分析方法,详细讨论了作用于水工建筑物的平面、柱面和球面上的边壁脉动压力的点、面转换关系,推导出面脉动荷载的解析表达式.该成果对工程设计工作具有指导意义.     

中、美、澳荷载规范关于脉动风特征的规定，

结合中国、美国、澳大利亚三国规范中的相关规定,对脉动风湍流强度、湍流积分长度以及脉动风速功率谱进行了比较。对比分析表明：由中国规范推导出的湍流强度远远小于美国、澳大利亚规范的相关规定;中国规范选取的湍流积分长度不随高度变化,而美国、澳大利亚规范选取的湍流积分长度随高度的增加而增加,在相同高度处,中国规范所选取的湍流积分长度值介于美国、澳大利亚规范之间;在一般建筑物自振频率范围内,中国规范所采用的脉动风速功率谱谱值比美国、澳大利亚规范规定的谱值大。     

大跨度桥梁结构风荷载模拟研究

基于数值模拟方法的风速时程曲线在桥梁结构风振分析中被广泛采用.本文基于自然风特性,通过考虑结构节点间的风速时程相关性,采用AR模型模拟节点随机脉动风速时程,利用AIC准则确定模型阶数.对模拟所得的大跨度桥梁节点风速时程统计分析表明:AR模型可有效地模拟具有空间相关性、时间相关性的节点脉动风速时程,模拟精度、速度和计算稳定性均满足实际工程应用要求.     

大跨度连续钢桁拱桥拱肋脉动风场模拟

数值模拟的风速时程曲线在桥梁时域抖振分析中被广泛采用．基于自然风特性及模拟点间的风速时程相关性,采用谐波合成法模拟了南京大胜关长江大桥的拱肋脉动风速时程．对风速时程的紊流度、功率谱和相关函数分别进行了检验,与目标值吻合良好．     

Non-stationary Buffeting Response Analysis of Long Span Suspension Bridge Under Strong Wind Loading

The non-stationary buffeting response of long span suspension bridge in time domain under strong wind loading is computed. Modeling method for generating non-stationary fluctuating winds with probabilistic model for non-stationary strong wind fields is first presented. Non-stationary wind forces induced by strong winds on bridge deck and tower are then given a brief introduction. Finally, Non-stationary buffeting response of Pulite Bridge in China, a long span suspension bridge, is computed by using ANSYS software under four working conditions with different combination of time-varying mean wind and time-varying variance. The case study further confirms that it is necessity of considering non-stationary buffeting response for long span suspension bridge under strong wind loading, rather than only stationary buffeting response.     

大跨斜拉桥拉索断裂的损伤诊断研究

根据大跨斜拉桥拉索的特点,提出用模糊模式识别理论对大跨斜拉桥的拉索进行损伤诊断。在损伤识别过程中,分析了拉索损伤位置和损伤程度对结构自振频率的影响,以结构损伤和完好状况下的自振频率归一化的频率差作为损伤标识量,以此建立拉索损伤的模糊模式识别子集,再利用模糊模式识别方法对拉索损伤位置和程度进行识别。为了证明该方法的可行性,对天兴洲大跨斜拉桥结构模型进行了数值仿真,并考虑了噪声的影响,结果表明该方法能够有效地识别拉索损伤。     

大跨度箱型截面桥梁施工有限元模拟与分析

箱型截面因体积大,施工质量难于控制,内部常出现部分微裂缝现象.通过采用Midas软件对桥梁的施工阶段各种荷载组合工况进行分析,得到在各荷载组合工况下的承载能力包络图.分析表明,在不同荷载工况组合下,截面应力相差较大,上下边缘出现拉压互换,截面应力应作为施工监控重点,并提出应变监控的关键部位与方法及测量数据采集技巧.     

动载作用下的大跨度双层斜拉桥组合梁桥面响应分析

采用全三维精细建模方法,建立了轻轨车辆及大跨度双层斜拉桥的耦合振动分析有限元模型,模型考虑了几何和材料的非线性,单元与节点数超过百万。采用接触均衡的并行计算方法在上海超级计算机曙光4000A上进行求解,解决了模型较大带来的计算困难。通过对车辆单向运行及双向汇车运行两种工况的仿真,分析了斜拉桥组合梁桥面关键部位桁架节点受力状态,得出了主、边跨中桥面节段的动力响应特性。     

连梁装置对斜拉桥与引桥碰撞影响分析

由于斜拉桥与引桥的动力特性存在较大差异,在地震作用下斜拉桥与引桥存在发生非同向振动的可能,进而引起碰撞响应,并导致伸缩缝破坏或落梁震害.目前针对大跨度斜拉桥与引桥之间碰撞问题的研究还不够深入,且对于斜拉桥与引桥之间防碰撞措施的研究还不够系统,为此,研究了连梁装置对斜拉桥与引桥之间碰撞响应的减震效果,分析了连梁装置结构参数对斜拉桥与引桥之间碰撞响应的影响规律.研究表明:受拉连梁装置可以有效减小相邻梁体间相对位移,并且能明显减小碰撞力峰值,是一个较为理想的斜拉桥与引桥之间的防碰撞措施,但对引桥梁体位移以及引桥固定墩地震需求的影响较为复杂.     

大跨度上承式钢筋混凝土箱肋拱桥设计

以金寨县金桃大桥为例介绍了大跨度上承式钢管混凝土箱肋拱桥的主要设计过程.为了合理拟定拱桥的重要尺寸,设计时采用通用Midas软件对全桥进行了结构分析和计算.结果表明,该拱桥尺寸拟定合适,整体结构安全可靠,可为同类桥梁的设计提供参考.     

在役大跨度钢结构节点不卸载补强研究

本文通过对某大跨度钢结构屋盖半球节点进行数值模拟,分析其目前使用情况下的应力状态,确保其现阶段的安全性;进一步分析该钢结构半球节点在预期最不利荷载作用下的应力水平,确定其补强的必要性;依据大跨度空间钢结构荷载大、结构柔等特点以及该结构目前使用状况,结合钢结构半球节点的位置、现场施工的难易程度等因素,如果采用卸载条件下对其进行补强将付出巨大经济代价,因此本文选择粘贴钢板补强法在不卸载的情况下对该钢结构半球节点进行补强研究;并运用ANSYS软件中的"生死单元"技术对该钢结构半球节点的实际受力状态进行模拟,确保原结构达到预期的补强效果;研究结果为该补强工程的方案设计提供指导性意见,并为其它类似工程提供参考.     

大跨度斜拉桥风振响应及控制研究进展

现代斜拉桥以其良好的结构性能和跨越能力以及优美的外型在现代桥梁结构中占据着重要地位,本文首先介绍了大跨度斜拉桥主梁风振响应研究的现状及发展,对各种风振分析方法进行了评述。拉索是斜拉桥的重要承力部件;由于拉索质量轻,柔度大,阻尼小,在风的激励下,会发生强烈的振动,对此,结构工程师采取了各种措施来控制拉索的风致振动。就目前国内外索承重大跨桥梁拉索的振动控制装置种类进行介绍,并展望未来拉索振动的控制装置。