开口截面主梁斜拉桥有限元动力特性及参数分析

考虑结构的非线性,采用大型有限元分析程序ANSYS建立单主梁和三主梁两种三维有限元基准模型,对开口截面主梁具有影响的一些构造参数(主梁截面形式、横隔梁)进行了分析,并研究了其变化对开口截面主梁斜拉桥动力特性的影响规律,得出一些有价值的结论。     

双塔双索面斜拉桥动力特性分析

本文以重庆涪陵石板沟长江大桥为工程背景,采用有限元分析软件MIDAS/CIVIL建立有限元模型。以单主梁模型模拟主梁,以桁架单元模拟拉索,对其自振特性进行理论分析。     

开口断面斜拉桥主梁动力特性的有限元简化计算

以1座双索面开口断面大跨径斜拉桥为例,探讨了采用3种主梁简化模型计算开口断面动力特性的差别。结果表明:对于纵飘、侧弯及竖弯各阶固有动力特性,采用单主梁模型、主梁壳单元模型、三主梁模型计算的结果基本一致,将3种模型的动力特性计算用于抗震分析时,结果相差不大;而采用单主梁模型会低估抗扭刚度,对桥梁结构扭转频率产生较大的误差;三主梁模型和主梁壳单元模型结果相近,桥梁抗风分析时不宜采用单主梁模型。     

考虑开口薄壁断面翘曲刚度的桥梁动力特性实用分析方法

从开口截面桥梁扭转响应控制方程出发,引入开口截面主梁的约束扭转刚度提高系数,建立开口子截面桥梁约束扭转刚度的桥梁动力特性模型计算方法。以某一开口叠合梁截面双塔斜拉桥为例,通过比较未考虑约束扭转刚度的传统单梁式模型、精确的三梁式模型及实用单梁式模型的计算结果,说明未考虑约束扭转刚度的传统单梁式模型不能准确计算桥梁的扭转模态,而实用单梁模型在模拟桥梁扭转动力特性上工程精度满足要求。     

不同截面形式钢桁架结构动力特性分析

为了研究不同截面形式下钢桁架结构的动力特性差异,根据重力相等原则,运用有限元计算软件ANSYS对空心矩形、空心圆形以及工字形三种不同截面形式的钢桁架结构建立了三维有限元计算模型,并通过模态分析得到了结构的动力特性参数,分析结果表明,相同模态阶数下,工字形截面的钢桁架结构频率较其他截面高。     

双柱形桥塔斜拉桥动力特性分析

双柱形桥塔对斜拉桥的扭曲振动不利,对中山市板芙二桥主桥(独塔双索面预应力混凝土斜拉桥)初步设计方案进行了分析,利用大型有限元程序ANSYS建立全桥的整体动力分析模型.针对主梁为开口截面的双索面斜拉桥,采用壳单元模拟主梁,考虑塔柱横梁和辅助墩的影响,分四种工况(实桥模型;实桥上增设塔柱横梁模型;实桥上增设辅助墩模型;实桥上设辅助墩和塔柱横梁)计算了该桥的动力特性.计算结果表明:双柱形桥塔降低了主梁的扭转刚度,尤其是当主梁采用开口截面时,塔柱侧向弯曲振动与主梁的扭转强烈地耦合在一起.该计算与分析结果为该桥的设计修改提供了一定的参考价值.     

大跨径斜拉桥动力特性分析

首先针对大跨径斜拉桥的结构特点,从主梁、主塔、斜拉索和边界条件等方面阐述了斜拉桥有限元动力分析的建模方法;然后以苏通大桥为例,用ANSYS有限元分析软件,对其成桥状态下的结构自振特性进行了分析.计算结果表明,该桥具有较好的抗震性能,但需要通过节段模型风洞试验检验其颤振稳定性.     

大跨斜拉桥动力特性有限元建模与分析

以某大跨斜拉桥为例,建立了一个比较完整的斜拉桥动力特性有限元模型,通过计算得到了该桥的动力特性,采用单单元和多单元模型模拟斜拉索,分析了拉索本身振动对斜拉桥的整体动力特性的影响。     

高低塔斜拉桥动力特性分析

通过对国内某高低塔单索面斜拉桥建立三维空间有限元模型,进行了自振频率、振型的模态分析,总结了该结构体系斜拉桥的动力特性,可为同类桥梁的分析提供参考。     

矮塔斜拉桥动力特性分析

以安邦河斜拉桥为背景,借助有限元分析软件Midas/Civil,采用子空间迭代法对其进行了计算,得出了该桥的自振特性,计算结果可为该桥后期运营过程中的健康检测与维修提供参考,同时,为进一步认识矮塔斜拉桥的动力性能起参考作用。     

斜拉桥动力性能分析

对一座塔墩固结、主梁连续半飘浮体系的斜拉桥,分别采用两种不同的单元类型进行动力性能的对比研究,并将结果与上海南浦大桥的动力特性进行对比,从而得出研究斜拉桥动力特性时应选择能准确反映实际构件性质的单元类型,且最好建立全桥模型采模拟实际桥梁结构的结论.     

中承式拱桥动力分析的三维有限单元模型

在分析拱桥结构构造特点的基础上 ,考虑了各种结构参数 (结构及非结构质量的分布和偏心、结构刚度、边界条件等 )对中承式拱桥的自振特性的影响 ,对宽翼T形板构成的桥面采用三种有限单元模型 ,建立了拱桥的空间三维计算模型 ,并将其应用于浙江省某大桥的动力特性的计算[1] 。通过对三种有限元建模方式的计算结果的比较 ,说明改进的鱼骨式单梁法应用于这种宽翼T形板组成的桥面是适用的     

独塔斜拉桥钢混结合段应力分析

以西安浐灞河生态区大门桥梁工程2号桥--双索独塔混合梁斜拉桥钢混结合段为例进行局部分析,讲述了采用有限元模型进行准确分析的详细方法,并对局部分析结果与整体分析结果进行了对比.     

三塔结合梁斜拉桥结合段刚度匹配研究

结合梁斜拉桥主跨结合梁和边跨混凝土梁因为材料以及截面形式不同,所以二者在刚度上存在较大的差异,为保证应力和变形沿桥纵向顺畅协调地传递,需使主梁刚度在结合段处平稳过渡。该文结合武汉二七路长江大桥,首先建立其结合段空间有限元模型,然后在此基础上增大、减小结合段钢梁板材厚度以及加劲肋密度建立结合段刚度匹配优化模型,通过对此5个模型在其最不利工况下的计算结果进行对比分析,得出结合段最佳的刚度匹配形式。结果表明,增大钢梁板材厚度以及加劲肋密度为结合段最佳的刚度匹配形式,可以改善结合段纵向正应力传递。     

无伸缩缝桥梁动力特性与抗震性能研究

以福建某简支梁桥为研究背景(该桥在实际工程中已被改造为半刚性整体桥),采用MIDAS/Civil软件将原简支梁桥改造为整体桥、半整体桥与延伸桥面板桥,分别建立了5座桥的全桥有限元模型,分析了它们在地震荷载下的受力差异。结果表明:简支梁桥在地震荷载作用下易引起主梁在桥台处的落梁现象,而无缝桥可有效防止该现象的发生,其中的整体桥表现出更优的抗震性能,更适用于强震区; 在地震荷载作用下,无缝桥与简支梁桥的桩基有效作用长度均在0～10D(D为桩径)埋深范围; 整体桥桩基在大震作用下的受力性能较好,可更好地保护桩基不被破坏; 延伸桥面板桥与传统简支梁桥台底桩身受力相近,其设计可参考现行有缝桥设计规范; 无缝桥与传统简支梁桥的墩底弯矩均最大,在该处易形成塑性铰; 纵桥向地震荷载作用下,简支梁桥与延伸桥面板桥的主梁受力最不利位置分别出现在跨中与墩顶处,而整体桥、半刚性整体桥与半整体桥出现在台顶处,其受力不利部位在设计中应引起重视; 该研究结果可为无缝桥的设计计算与相关规范的制定提供参考。     

钢管混凝土系杆拱桥建模技术及动力特性分析

某一市政钢管混凝土系杆拱桥,需要进行可靠度评价。首先研究了桥梁的建模技术,并对桥梁进行动力特性计算,得到其模态参数,为该桥的动力测试提供一些参考,也为该桥的检测加固提供理论数据。通过对桥梁的动力性能评价,有助于对桥梁的安全诊断评估。结果显示,该桥梁的实际刚度较大,整体性能较好,具有良好的动力性能。     

基于子模型法的独塔斜拉桥索塔局部受力分析

抚州赣东大桥主桥为独塔双索面异型结构斜拉桥,斜拉桥索塔交汇处的锚固区部位受力非常复杂。为掌握双索面独塔斜拉桥结构复杂区域的受力情况,本文首先采用MIDAS Civil软件建立桥梁的整体有限元模型,计算桥梁在不同荷载工况下桥塔的受力状态,然后选取索塔受力最不利的工况,应用子模型法,建立索塔的精细化有限元模型,对索塔的各个组成部分进行详细的受力分析。分析结果表明:索塔交汇处的锚固区部位总体满足受力要求,但局部应力集中现象比较严重,设计中应引起重视,建议通过适当的增加配筋解决应力集中现象,确保局部构造设计安全合理。索塔局部受力分析结果为设计和施工提供了依据,对同类桥型的设计具有一定的参考意义。     

珠江大桥动力特性测试与分析

利用频域中的单模态识别法(SDOFI)对珠江大桥——大跨度预应力砼连续刚构桥的现场环境振动试验数据进行桥梁动力特性识别。利用ANSYS建立了全桥三维有限元模型并进行了理论模态分析。     

拱形钢包混凝土防护门动力学特性分析

本文对双扇钢包混凝土拱形防护门进行了动力学特性分析。首先建立了拱形防护门三维有限元模型,防护门模型由门扇、门铰页、门框和坑道岩体四部分组成。由于防护门在冲击波作用下的结构形式是变化的,所以计算得到了多种边界条件下防护门的固有频率及相应的振型。然后对防护门前爆炸冲击波超压时间历程曲线进行频谱分析,发现冲击波能量集中于低频区间,涵盖防护门的主要振动频率。其研究结果为进一步防护门在核、常规爆炸冲击波作用下的动力学响应分析奠定了基础。