5000m特大跨度懸索橋空氣動力穩(wěn)定性能理論

vol121　no18公　路　交　通　科　技2004年8月 journalofhighwayandtransportaionresearchanddevelopment 文章編號:1002ο0268(2004)08ο0034ο04 收稿日期:2003ο06ο12 基金項目:浙江省自然科學(xué)基金資助項目(502118) 作者簡介:張新軍(1971-),男,浙江東陽人,博士后,副教授,主要研究方向?yàn)榇罂缍葮蛄猴L(fēng)致振動理論與控制1 大跨度懸索橋的顫振穩(wěn)定性研究 張新軍 1 ,孫炳楠 2 (11浙江工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院,浙江　杭州　310032;21浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院,浙江　杭州　310027) 摘要:顫振穩(wěn)定性是大跨度懸索橋設(shè)計中倍受關(guān)注的重要問題。運(yùn)用大跨度橋梁的三維非線性顫振分析方法,以潤

以單跨懸索橋?yàn)檠芯勘尘?運(yùn)用大型有限元軟件midascivil2013建立該橋空間模型,采用子空間迭代法,研究了恒載集度、中央扣和結(jié)構(gòu)剛度等參數(shù)的變化對懸索橋成橋狀態(tài)動力特性的影響。研究結(jié)果表明,增加恒載集度能降低主纜振動頻率,但對其他振型頻率的影響比較復(fù)雜;中央扣能增強(qiáng)全橋的整體剛度;主梁剛度的改變對豎彎、側(cè)彎影響較大;主塔與吊桿剛度的變化對結(jié)構(gòu)的自振頻率影響不明顯。

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動穩(wěn)定性方面已進(jìn)行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動內(nèi)力以及風(fēng)荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響仍不是十分明確。隨著建設(shè)的需要,橋梁的跨度進(jìn)一步增加,結(jié)構(gòu)的柔性、主塔的高度以及懸索的直徑也隨之增加,這些變化對于橋梁氣動穩(wěn)定性的影響日益成為一個重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動穩(wěn)定性方面已進(jìn)行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動內(nèi)力以及風(fēng)荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響仍不是十分明確。隨著建設(shè)的需要,橋梁的跨度進(jìn)一步增加,結(jié)構(gòu)的柔性、主塔的高度以及懸索的直徑也隨之增加,這些變化對于橋梁氣動穩(wěn)定性的影響日益成為一個重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

大跨度懸索橋施工期結(jié)構(gòu)柔性大,靜風(fēng)作用下結(jié)構(gòu)大變形和剛度變化以及橋址區(qū)域內(nèi)風(fēng)速空間分布的非均勻性可能會對其靜風(fēng)穩(wěn)定性造成影響?？紤]結(jié)構(gòu)非線性、靜風(fēng)效應(yīng)和風(fēng)速空間非均勻分布等因素,建立了精細(xì)化的大跨度橋梁三維非線性靜風(fēng)分析方法,并編制了相應(yīng)的計算分析程序。以潤揚(yáng)長江大橋南汊懸索橋?yàn)槔?模擬加勁梁從跨中向兩側(cè)橋塔和由兩側(cè)橋塔向跨中對稱拼裝兩種主梁架設(shè)順序,分析了施工全過程懸索橋靜風(fēng)穩(wěn)定性的變化趨勢,并探明了風(fēng)速空間分布非均勻性對成橋和施工狀態(tài)懸索橋靜風(fēng)穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:加勁梁采用從兩側(cè)橋塔向跨中對稱架設(shè)時,懸索橋可以獲得較好的靜風(fēng)穩(wěn)定性,尤其在施工初期；風(fēng)速沿豎向高度變化和風(fēng)速空間分布寬度對成橋和施工狀態(tài)懸索橋的靜風(fēng)穩(wěn)定性影響不大,但風(fēng)速非對稱分布因素影響則比較顯著,須在分析中重視和考慮。

綜合考慮靜風(fēng)荷載非線性和幾何非線性,引用大跨度橋梁非線性靜風(fēng)穩(wěn)定分析理論,通過引入外層迭代次數(shù)上限對增量與內(nèi)外兩重迭代相結(jié)合的方法進(jìn)行改進(jìn),提出了優(yōu)化迭代分析方法,編制計算程序?qū)κ澜缱畲罂鐝戒撓淞簯宜鳂蛭鬈╅T大橋的靜風(fēng)穩(wěn)定性進(jìn)行全過程分析,研究了該橋的失穩(wěn)形態(tài)和機(jī)理.通過計算與改進(jìn)前的算法進(jìn)行比較,優(yōu)化迭代分析方法結(jié)果準(zhǔn)確、效率高.

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為了保證大跨度懸索橋施工貓道的抗風(fēng)安全,通過風(fēng)洞試驗(yàn)對懸索橋施工貓道進(jìn)行了動力特性和抗風(fēng)穩(wěn)定性分析,結(jié)果表明,雖然沒有采取設(shè)置抗風(fēng)索的措施來提高貓道的抗風(fēng)穩(wěn)定性,但仍然具有良好的抗風(fēng)穩(wěn)定能力。

采用三維非線性空氣動力穩(wěn)定性分析程序,分析三塔懸索橋施工全過程空氣動力穩(wěn)定性的變化規(guī)律,揭示了不同主梁施工順序?qū)θ宜鳂蚴┕み^程空氣動力穩(wěn)定性的影響,并探討具有良好空氣動力穩(wěn)定性的主梁施工順序。

大跨度懸索橋空間力學(xué)性能研究——以某實(shí)際懸索橋?yàn)樗憷?，建立平面計算和空間計算模型，求得懸索橋空間效應(yīng)系數(shù)，并通過對該實(shí)橋方案不同車道寬、不同車道數(shù)下偏載系數(shù)的研究，得出懸索橋偏載系數(shù)與車道寬及車道數(shù)的關(guān)系。以壩陵河懸索橋?yàn)樗憷?，探討了懸索橋?..

淺談懸索橋的穩(wěn)定性 摘要隨著橋梁事業(yè)不斷發(fā)展，懸索橋的應(yīng)用也越來越廣泛，所 以其穩(wěn)定性也顯得尤為重要。而在現(xiàn)實(shí)中的風(fēng)荷載及各種橋梁上的 活荷載（主要指車輛）都將影響懸索橋的穩(wěn)定性?，F(xiàn)就懸索橋在荷 載作用下的穩(wěn)定性有關(guān)問題進(jìn)行簡單的討論。 關(guān)鍵詞懸索橋；風(fēng)荷載；活荷載；穩(wěn)定性 中圖分類號u44文獻(xiàn)標(biāo)識碼a文章編號1674-6708 （2011）47-0050-01 懸索橋，又名吊橋（suspensionbridge）指的是以通過索塔懸 掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承 重構(gòu)件的橋梁。懸索橋由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分 組成。懸索橋的主要承重構(gòu)件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗 拉強(qiáng)度高的鋼材（鋼絲、鋼絞線、鋼纜等）制作。由于懸索橋可以 充分利用材料的強(qiáng)度，并具有用料省、自重輕的特點(diǎn)，因此懸索橋 在各種體系橋梁中的跨越能力最

大跨度自錨式懸索橋的動力特性分析

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文章以坭洲水道橋?yàn)楣こ瘫尘?建立大跨度懸索橋的動力計算模型,對其動力特性進(jìn)行了計算分析,并基于設(shè)計加速度反應(yīng)譜和人工合成地震波,采用反應(yīng)譜法和線性時程方法,探討了大跨度懸索橋的地震響應(yīng)特點(diǎn),同時對懸索橋裝置阻尼器的減震耗能作用進(jìn)行了研究。

大跨度懸索橋的基準(zhǔn)索股調(diào)整——為提高大跨度懸索橋基準(zhǔn)索股的施工精度，基于懸鏈線理論提出2種調(diào)索方法。一是根據(jù)控制點(diǎn)的里程和標(biāo)高，計算調(diào)整基準(zhǔn)索股的總無應(yīng)力長度及對應(yīng)主塔偏位和施工溫度的跨中點(diǎn)理論標(biāo)高，然后將該跨索股的理論無應(yīng)力長度轉(zhuǎn)換成該跨調(diào)...

大跨度懸索橋靜風(fēng)失穩(wěn)形態(tài)及機(jī)理研究——基于msc．marc和python腳本語言在綜合考慮靜風(fēng)荷載非線性和結(jié)構(gòu)幾何非線性影響的基礎(chǔ)上，利用風(fēng)荷載增量與雙重迭代(結(jié)構(gòu)幾何非線性收斂迭代和風(fēng)荷載三分力系數(shù)收斂迭代)相結(jié)合的方法，對大跨度懸索橋空氣靜力行為和失穩(wěn)...

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大跨度懸索橋中央開槽箱梁斷面的顫振性能 作者：楊詠昕，葛耀君，曹豐產(chǎn)，yangyong-xin，geyao-jun，caofeng-chan 作者單位：同濟(jì)大學(xué),土木工程防災(zāi)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海,200092 刊名：中國公路學(xué)報 英文刊名：chinajournalofhighwayandtransport 年，卷(期)：2007，20(3) 引用次數(shù)：1次 參考文獻(xiàn)(15條) 1.丁泉順.陳艾榮.項海帆大跨度橋梁結(jié)構(gòu)氣動耦合直接顫振分析[期刊論文]-中國公路學(xué)報2001(3) 2.邰扣霞.丁大鈞中國橋梁建設(shè)新飛躍[期刊論文]-建筑科學(xué)與工程學(xué)報2006(2) 3.馬學(xué)起.李樹東.劉萬鋒懸索橋的構(gòu)造選擇[期刊論文]-西安公路交通大學(xué)學(xué)報2000(2) 4.陳政清斜拉索風(fēng)雨振現(xiàn)場觀測與振動控制[期刊論

大跨度懸索橋結(jié)構(gòu)一般由梁體、橋塔、橋墩、主纜、錨錠基礎(chǔ)以及連結(jié)上下部結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)件(如支座)等組成,組成橋梁的各部分構(gòu)件的性能、重要性各不相同。懸索橋的基礎(chǔ)是非常重要的部件,一旦地震作用下基礎(chǔ)發(fā)生損傷和損壞,不但很難檢查和修復(fù),更談不上替換。論文依托武漢楊泗港長江大橋沉井基礎(chǔ)的應(yīng)用實(shí)例,驗(yàn)算大跨度懸索橋沉井基礎(chǔ)的抗震性能。

大跨度橋梁空氣動力學(xué)的理論研究與工程應(yīng)用——指出隨著對于風(fēng)致作用的不斷深入的認(rèn)識，橋梁空氣動力學(xué)的理論在不斷地進(jìn)步與完善，在工程中的應(yīng)用也越來越多，主要針對當(dāng)前的橋梁空氣動力學(xué)理論以及相關(guān)的工程應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)和分析，并提出了一些看法與建議。

以某166m+628m+166m雙塔單跨鋼箱梁懸索橋?yàn)槔?在最大靜陣風(fēng)風(fēng)速49m/s環(huán)境下,主纜施工采用3跨分段式貓道,不設(shè)置抗風(fēng)纜,承重索錨固于帶拉板的鋼管混凝土錨梁結(jié)構(gòu)上。利用ansys軟件進(jìn)行計算分析,驗(yàn)證貓道鋼絲繩索力及抗風(fēng)穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求,橫向天橋的設(shè)置對貓道抗風(fēng)穩(wěn)定性效果明顯。

某兩塔單跨鋼桁梁懸索橋,其橋塔為牌樓造型門式框架結(jié)構(gòu),塔柱施工采用液壓爬模施工,下橫梁采用支架現(xiàn)澆法施工,在工序上采用\"先塔后梁\"的異步施工方法。為確保橋塔在施工過程安全、合理,采用有限元軟件midas/civil建立橋塔有限元模型,對橋塔施工過程進(jìn)行模擬分析。結(jié)果表明:在橋塔施工過程中,塔底截面未出現(xiàn)名義拉應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力的張拉、支架的拆除以及主動橫撐的設(shè)置都會對塔柱受力有較大的影響；塔柱施工過程中3道臨時主動橫撐減小了斜塔柱根部混凝土開裂的可能,保證塔柱與橫梁異步施工過程中塔柱的線形和應(yīng)力滿足設(shè)計與施工要求。