美国塔科马海峡新桥的设计创新

华盛顿塔科马海峡新桥采用跨径布置为(426.7+853.4+365.8)m的钢桁梁悬索桥,上部结构采用焊接双主桁的钢桁梁与整体正交异性桥面板的组合结构,材料为AASHTO HPS50W和HPS70W高性能钢材.主缆跨中设置铰接式中央扣,桥塔处设置新型抗震摇杆支撑,全桥仅设2台检修车.桁架下弦杆下翼缘设计为检修车轨道,下平联与检修车轨道结合一体,仅在桁架偶数节点处设置竖杆,横梁采用变高度腹板.采用全尺寸物理模型验证过的方法进行正交异性板局部有限元分析；通过稳定分析和疲劳分析,评估了海上运输过程,对钢桁梁进行了加强设计.钢桁梁、桥塔、沉井等构件的设计都满足将来下层桥面布置车道或轻轨的需要.     

超大跨径悬索桥主缆材料对静风稳定性的影响

为比较碳纤维增强塑料(CFRP)和钢2种主缆材料对超大跨径悬索桥静风稳定性的影响,分别采用三维非线性分析方法及整体特征值稳定性分析方法,对采用2种类型主缆的3 500m跨径悬索桥进行静风稳定性分析。结果表明:CFRP主缆悬索桥扭转振动频率较钢缆结构的要高;2种主缆类型超大跨径悬索桥的静风失稳临界风速均较接近;CFRP主缆悬索桥的各阶屈曲系数均较钢缆悬索桥的要大,具有更高的安全储备。     

韩国新千禧大桥设计

韩国新千禧大桥为全长1750 m的三塔两跨悬索桥,两主跨各长650 m,两边跨各长225 m.设计中通过参数研究确定合适的中塔刚度,解决主梁挠跨比过大及中塔主鞍座的抗滑移稳定性不足的特殊结构问题.加劲梁采用气动稳定性良好的五角形断面,风洞试验结果表明,大桥的颤振和涡振稳定性能均较好.主缆采用强度达1960 MPa的高强钢丝,使自重降低6％,同时减小了横向风阻力.加劲梁采用高强钢材HSB500,减小了自重.与单主跨悬索桥相比,新千禧大桥的主缆材料重量和锚碇尺寸都有所降低,经济性较好.     

南溪长江大桥主梁涡振性能优化风洞试验研究

南溪长江大桥主跨为820m,高速公路与人行道并存,桥面栏杆较多,且栏杆上设置了防抛网,涡振性能较为复杂。通过1:45常规节段模型风洞试验研究了检修车轨道位置改变、桥面栏杆、分流板以及攻角和阻尼对主梁涡激振动性能的影响。试验结果表明,优化检修车轨道位置和在断面上设置分流板均能有效地抑制主梁涡振的发生。     

三线合一、三塔悬索桥两设计方案静风稳定性对比研究

以某公铁两用三线合一、三塔悬索桥为研究对象,运用ANSYS软件分别建立该公铁两用桥的2个设计方案(钢箱桁和钢桁)的全桥有限元模型和等效单梁有限元模型,通过节段模型风洞试验得到这2个设计方案的静力三分力系数曲线;在同时考虑风荷载非线性和结构几何非线性影响的情况下,采用风速增量与内外双重迭代结合的方法,进行该桥2个设计方案的静风稳定非线性全过程对比分析,研究其静风稳定性能。结果表明:建立的三线合一、三塔悬索桥等效单梁有限元模型是可行的;该桥2个设计方案的自振频率均较低,易发生振动,其静风失稳形态为横向、竖向和扭转的空间变形失稳;钢箱桁方案的静风失稳临界风速较钢桁方案的大,而同一风速下钢箱桁方案的桥梁变形比钢桁方案小;不同初始攻角条件下,桥梁静风失稳形态除可能是侧向对称失稳外,还可能是双跨反对称竖向失稳,这与升力系数、升力矩系数密切相关。     

韩国李舜臣大桥设计与施工方法创新

韩国李舜臣大桥,主跨为1 545m,目前为世界第四大悬索桥.主跨较长且桥塔位于陆地上将会减小船撞的风险,保证了18 000 t EU集装箱船的通航.矢跨比1/9,塔高270m,减小了锚碇的尺寸,降低了造价.主缆采用1 860 MPa高强钢丝,减小了自重,同时降低了造价.采用双幅钢箱梁,保证了结构的气动稳定性能.通过风洞试验确定了可抑制涡激振动且使风阻系数最小的加劲梁断面.采用漂浮体系,桥塔处无竖向支承,塔上限位装置和加劲梁端缓冲器有效地控制了结构的纵向位移.采用改进的空中编缆法进行主缆架设,减少了垂度调整的工作量.