双索面大跨度斜拉桥空间动力分析

通过有限元建模,对某特大跨径双塔双索面斜拉桥在移动载荷激励、风致激励和地震激励下进行了空间动力分析,并给出其振动模态与激励耦合位移,建模过程与分析结果可供相关设计参考.     

基于ANSYS平台的斜拉桥结构动力响应分析

随着桥梁结构跨度的不断增加,大量问题随之而来,其中桥梁结构的自振特性以及在抗震、抗风和车辆荷载的冲击振动等动力学问题日益突出。斜拉桥与其他一般梁式桥在结构体系、材料受力性能等方面都有显著的差异,且在抗风、抗震性能等均有其自身的特点。论文在收集有关动力学及斜拉桥资料的基础上,研究斜拉桥结构特点,通过ANSYS软件建立了空间有限元模型,进行了斜拉桥的三维空间模型仿真分析。对斜拉桥的结构动力分析中,模拟分析了桥梁在移动载荷激励、风致激励和地震激励下的动力响应,并对结果进行分析。     

全漂浮体系双塔混凝土斜拉桥地震响应分析

本文以某主跨为370m的全漂浮体系双塔斜拉桥为工程背景,基于实测动力特性修正后的斜拉桥非线性有限元模型,分析了斜拉桥在不同频谱效应地震波作用下的地震响应特性,研究表明:修正后的双塔双索面全漂浮体系混凝土斜拉桥有限元模型可以较为准确的模拟实际桥梁的动力特性;卓越周期较大的Chi-chi单向地震波能引起工程背景斜拉桥较大的位移响应,而卓越周期较小的Lander-amboy波会引起工程背景斜拉桥较大的加速度响应;行波效应对斜拉桥的影响因输入地震波频谱效应的不同而不同,输入地震波的视波速越大,斜拉桥的地震响应特性与一致激励地震波输入的情况越接近。     

大跨度双塔双索面斜拉桥动力响应分析

斜拉桥以其独特优美的造型及优越的跨越能力,在我国得到了广泛的应用。[1]关于斜拉桥的成桥状态,以及其在自重、车辆、地震作用下的结构分析,越来越受到关注。文章应用大型通用有限元软件ANSYS,完成了双塔双索面斜拉桥有限元模型的建立,分析了斜拉桥在其自重、自重与车辆载荷、地震作用下的力学响应。移动车辆荷载采用瞬态分析法,发现车辆运行至跨中时,造成跨中截面最大挠度。地震分析采用动态时程分析法,以加速度的方式输入,可以同时观察到桥梁的强度与变形,使得工程师更清楚桥梁地震动力破坏的机理,更加正确的采取抗震措施,保证桥梁结构的安全。     

移动荷载作用下的斜拉桥动态响应分析

以某斜拉桥为背景,以C级路面不平度作为激励,运用ANSYS有限元软件数值模拟桥梁模型和车辆模型的车桥耦合振动过程,探讨汽车载重、汽车通行速度等移动荷载作用下对桥梁动态响应的影响,为检测与评估桥梁运营状态下斜拉桥桥梁的安全性和耐久性提供依据。     

考虑波速影响的斜拉桥非一致激励地震响应研究

为研究地震波传播速度对大跨度斜拉桥地震响应的影响,以某主跨跨长406 m的双塔钢箱梁斜拉桥为研究对象,建立动力有限元模型。对非一致地震激励输入方法进行理论分析,对比研究了相对运动法、大刚度法和大质量法的计算特点。通过对视波速无穷大时非一致激励法与一致激励法的计算结果进行对比,校验地震动输入方法的正确性。在此基础上,分别选择天津地震波、El Centro地震波和汶川地震波,根据软土区和岩石区地震波传播特点,对视波速在50~4 000 m·s^-1之间的不同波速工况进行计算。结果表明:波速对斜拉桥地震响应有显著影响,软土区视波速对结构影响更加突出,对位于深厚软土区的大跨度斜拉桥进行行波效应分析时,需要关注结构的内力和位移响应,而岩石区仅需关注结构的内力响应。     

异形拱桥结构受力特性的有限元分析

按照空间组合有限元法的分析思路,采用大型有限元软件Midas/Civil建立了某异形拱桥全桥三维有限元模型。基于此,分析了该异形拱桥在恒载、活载、风荷载、温度荷载和移动荷载单独作用下,其主、副拱圈位移、内力和应力响应;总结了各荷载工况对主、副拱圈内力的影响程度,并分析了最大内力的产生部位;最后,分析了不同荷载组合工况下异形拱桥的受力特性,确定出其结构设计的最不利工况。以期为该类特殊结构形式拱桥的设计提供参考。     

半漂浮体系斜拉桥抗震性能及其减震措施研究

本文以某主跨为340m的半漂浮体系双塔斜拉桥为工程背景,基于实测动力特性修正后的斜拉桥非线性有限元模型,分析了工程背景斜拉桥的抗震性能及其减震措施。研究表明:修正后的半漂浮体系双塔斜拉桥有限元模型可以较为准确的模拟工程背景桥的实际状态;在卓越周期较大的Chi-chi地震波作用下,工程背景桥会产生较大的构件内力和梁端纵桥向位移,可能导致桥梁发生损伤。通过粘滞阻尼器参数分析可知,阻尼系数C=20000k N·s/m为该桥的最优阻尼系数,在塔梁连接处安装该纵桥向粘滞阻尼器后,工程背景斜拉桥的构件内力及梁端纵桥向位移明显减小,抗震效果显著。     

单塔单索面斜拉桥地震荷载下时程反应数值模拟研究

文章以涪江四桥为工程背景,利用Midas Civil结构分析程序对涪江四桥的在四种地震时程载荷作用下的反应进行了分析研究,计算了顺桥向、横桥向、竖向及三向组合下结构的地震时程反应分析,获得该桥地震时程反应的规律。计算结果表明,在顺桥向、横桥向、竖向及三维地震波输入地震作用下,其内力计算结果非常接近,三维耦合效应可以忽略。但是在三维地震波激励下,主梁的轴力、竖向弯矩和竖向剪力和位移呈现一定的空间耦合特征,内力和位移数值比单向输入时有一定增大,但幅度有限,故三维地震波激励模型分析是很有必要的。     

斜拉桥钢-混结合段刚度和位置的影响分析

某斜拉桥为双塔双索面斜拉桥,使用有限元分析软件Midas建立斜拉桥的有限元计算模型,分析钢-混结合段刚度和位置的变化,研究其对全桥的位移、内力、自振特性和稳定系数的影响。计算与分析结果为该类型桥的设计提供了一定的参考价值。