钢管混凝土拱桥非线性时域抖振分析

采用谐波叠加法模拟了巫峡长江大桥处的随机风场,应用有限元分析软件ANSYS建立了该桥的有限元模型,在此基础上,对该桥进行了非线性时域抖振分析。并计算了该桥的静风、阵风荷载响应。分析结果表明：考虑几何非线性会增大钢管混凝土拱桥的横桥向及扭转抖振响应,该桥的脉动风不可忽视。     

斜拉桥最大双悬臂状态抖振位移响应概率描述

根据抖振反应谱法和概率统计的原理,通过斜拉桥施工阶段最大双悬臂状态抖振位移响应的参数敏感性分析,得到了斜拉桥施工阶段最大双悬臂状态抖振位移响应的概率统计特性。为斜拉桥施工阶段最大双悬臂状态抖振安全可靠度分析提供了依据。     

某高墩大跨连续刚构桥抖振时域分析

使用大型通用有限元软件AN SY S建立了某桥的成桥阶段和施工最不利阶段的有限元模型,分析了模型的动力特性.根据POD型的谱表示法模拟了桥梁的脉动风速场并进行了相关性拟合检验,然后基于准定常理论计算了作用在模型上的抖振力时程.最后由HHT方法进行时程分析,分别求得了两种模型的抖振时域分析的结果,据此有效地评价了桥的抗风性能.     

斜拉桥最大双悬臂状态抖振位移响应概率描述

根据抖振反应谱法和概率统计的原理,通过斜拉桥施工阶段最大双悬臂状态抖振位移响应的参数敏感性分析,得到了斜拉桥施工阶段最大双悬臂状态抖振位移响应的概率统计特性.为斜拉桥施工阶段最大双悬臂状态抖振安全可靠度分析提供了依据.     

大跨连续刚构桥最大悬臂阶段抖振时域分析

对某大跨连续刚构桥进行最大悬臂施工阶段的空间有限元分析,采用AR模型并考虑空间相关性对桥地址处脉动风场进行模拟。基于MiyataT准定常气动力模型,在ANSYS中引入自激力的影响,对该桥进行抖振时域分析,同时将结果与静阵风响应进行了比较,得到脉动增大系数,并利用抖振分析结果对该桥施工人员的安全性和舒适性进行了预评。     

天兴洲长江大桥风致抖振反应的控制

武汉天兴洲长江大桥南汊主桥是一座在建的主跨为504 m的双塔三索面斜拉桥,是国内跨径最大的公铁两用斜拉桥。该文计算了大桥的静阵风荷载、抖振力和相应的横向抖振反应,然后将MR智能阻尼器应用到该桥上来减小抖振反应,结果表明抖振反应的位移和加速度的最大减振率分别达到31.5%和42.2%,这说明MR阻尼器对大跨度斜拉桥抖振反应的控制是非常明显和有效的。     

尾翼气动弹性抖振模型设计与抖振试验研究

针对尾翼非升力型抖振问题,提出尾翼非升力型抖振试验气动弹性模型设计的经验性原则和一种实用的非升力型抖振特性指标。设计制作了某机尾翼气动弹性抖振模型,进行了不同俯仰角和偏航角下的风洞试验。风洞试验结果表明随着机身俯仰角的增加尾翼振动响应没有突变现象发生,偏航角的改变对尾翼振动响应变化趋势影响不大。     

大跨连续刚构桥最大悬臂阶段抖振时域分析

对某大跨连续刚构桥进行最大悬臂施工阶段的空间有限元分析,采用AR模型并考虑空间相关性对桥地址处脉动风场进行模拟.基于Miyata T准定常气动力模型,在ANSYS中引入自激力的影响,对该桥进行抖振时域分析,同时将结果与静阵风响应进行了比较,得到脉动增大系数,并利用抖振分析结果对该桥施工人员的安全性和舒适性进行了预评.     

斜拉桥П型开口主梁断面抖振性能比选

为获得斜拉桥П型开口主梁断面在脉动风作用下的合理气动外形,在风洞试验的基础上进行了抖振性能比选.首先,以一主跨300 m的斜拉桥为原型,设计了3组不同的П型主梁断面;其次,进行了节段模型测力、测振风洞试验,获得П型主梁断面在不同风攻角下的静风三分力系数和颤振导数等气动力参数;最后,以上述气动力参数为基础,采用同时考虑自激力和抖振力的计算模型对不同П型主梁断面的抖振性能进行比选分析.结果表明:不同外形主梁的抖振响应不同,通过改变外形可以改变П型主梁在任一自由度上的抖振性能,但对竖向、侧向和扭转自由度的影响往往很难同时达到最优.П型主梁断面合理气动外形的选择,应根据斜拉桥受力特性,综合考虑颤振、涡振和抖振性能后确定.     

积分尺度和风速谱对桥梁抖振响应影响分析

为研究目前被动湍流风洞试验中无法准确模拟的湍流积分尺度对桥梁结构抖振响应的影响并合理评价风洞试验结果,本文采用抖振频域的计算方法,以典型的一座斜拉桥和一座悬索桥为例,结合主梁节段模型气动力参数风洞试验结果研究了积分尺度对节段模型抖振响应的影响.结果表明:当在小风速时,抖振响应随着积分尺度的增加而减小,而当风速超过一定限值后,抖振响应随着积分尺度的增加先增大后减小;通过对比风洞试验模拟与规范推荐积分尺度的差异,发现风洞试验在小风速时高估了抖振响应,而在大风速时则低估了抖振响应.本文还分析了各国规范中采用的几种水平和竖向风速谱对抖振响应的影响,结果表明几种水平向风速谱对抖振响应的影响可忽略不计,而不同竖向风速谱计算的抖振响应则存在一定差别.     

斜拉桥非线性结构问题分析

现代发展的柔性桥梁对荷载变化、瞬时变位、多种振型的动力问题,较静力更为敏感,增大了桥梁非线性问题的范围。本文从结构分析入手,通过讨论斜拉桥结构经典设计中遇到的难点,指出斜拉桥设计中主要的非线性结构问题,并将其分类,同时从静力和动力两方面给出斜拉桥非线性结构问题分析方法,并通过一些有代表性的实例来说明斜拉桥非线性结构问题。最后得到一些有意义的结论。     

基于ANSYS平台的桥梁时域颤振分析

实现桥梁颤振时域分析的关键问题在于气动自激力的时域化.本文首先采用脉冲响应函数结合Roger有理函数对结构断面自激力进行表达,给出了有理函数参数的拟合原理.基于最小二乘拟合原理进行了有理函数参数拟合,并对模拟准确性进行了校核,继而给出时域颤振动力有限元分析过程中断面自激力的递推表达式.随后利用大型商用有限元分析软件ANSYS的二次开发功能,通过编写APDL语言在ANSYS中实现颤振时域分析.最后以一简支梁为例介绍了在ANSYS中实现颤振时程分析的过程,数值算例计算结果和相关文献中报道基本一致.本文研究表明,利用ANSYS二次开发平台进行桥梁气动稳定性能的时域分析是可行的,这一方法可为桥梁结构的颤振稳定性分析提高效率.     

基于风洞试验和CFD技术的桥梁抖振荷载研究

结合风洞试验与CFD(Computational Fluid Dynamics)技术提出了一种新方法。该法首先利用CFD确定桥梁表面压力分布及节段模型弹性中心的三分力系数,然后根据风洞试验结果采用最小二乘法确定桥梁节点力荷载。该方法克服了CFD模拟得到的三分力系数通常与风洞试验结果不符的缺点,给出了确定桥梁节点力荷载的有效途径。     

单向坡斜拉桥体系转换分析与控制措施

利用ANSYS程序的APDL建立了彭溪河特大桥的平面有限元模型,分析单向坡在体系转换中对结构内力和位移的影响,认为单向纵坡斜拉桥内力分布呈非对称性,因此在体系转换时主梁易受到不平衡力的冲击.在此基础上,提出了减小单向纵坡对其体系转换影响的控制措施.     

部分斜拉桥力学性能分析

平顶山市湛河一桥主桥为双跨独塔单索面矮塔部分斜拉桥,为了分析该桥梁的力学性能,采用大型有限元通用软件ANSYS进行建模,主梁和塔采用空间梁单元(beam188)进行离散,拉索采用只承受拉力的空间杆单元(link10)模拟,建立了该桥梁的有限元计算模型,分别计算了桥梁的内力、自振频率和振型.计算结果表明,对于该矮塔部分斜拉桥,拉索对主梁的轴力和弯矩影响较大,主梁的刚度对桥梁整桥自振频率影响较大,该桥梁低阶振动主要表现为桥梁的整体竖向振动和横向振动.计算结果可为该桥的施工控制及使用阶段的健康检测和维护提供参考.     

津保铁路矮塔斜拉桥的动力特性

以津保铁路矮塔斜拉桥为例,应用大型有限元软件Midas／Civil对该桥建立全桥模型,采用子空间迭代法对其进行动力分析,得出该桥的自振频率和振型,并讨论了边界条件对其动力特性的影响．计算结果表明：设置辅助墩能明显提高结构的整体刚度,并对结构的自振频率和振型有较大影响．研究结果可为同类型矮塔斜拉桥的设计和施工提供参考．     

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.