大跨度懸索橋非線性靜風(fēng)穩(wěn)定性優(yōu)化迭代分析方法

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(huì)對(duì)其靜風(fēng)穩(wěn)定性造成影響。考慮結(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(jì)算分析程序。以潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)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(duì)稱拼裝兩種主梁架設(shè)順序,分析了施工全過(guò)程懸索橋靜風(fēng)穩(wěn)定性的變化趨勢(shì),并探明了風(fēng)速空間分布非均勻性對(duì)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(duì)稱架設(shè)時(shí),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(duì)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(duì)稱分布因素影響則比較顯著,須在分析中重視和考慮。

vol121　no18公　路　交　通　科　技2004年8月 journalofhighwayandtransportaionresearchanddevelopment 文章編號(hào):1002ο0268(2004)08ο0034ο04 收稿日期:2003ο06ο12 基金項(xiàng)目:浙江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(502118) 作者簡(jiǎn)介:張新軍(1971-),男,浙江東陽(yáng)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(dòng)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(jì)中倍受關(guān)注的重要問(wèn)題。運(yùn)用大跨度橋梁的三維非線性顫振分析方法,以潤(rùn)

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大跨度斜拉橋非線性靜風(fēng)穩(wěn)定性分析

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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(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)對(duì)懸索橋施工貓道進(jìn)行了動(dòng)力特性和抗風(fēng)穩(wěn)定性分析,結(jié)果表明,雖然沒(méi)有采取設(shè)置抗風(fēng)索的措施來(lái)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。

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從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本概念出發(fā),分析了理想結(jié)構(gòu)和實(shí)際結(jié)構(gòu)分別可能出現(xiàn)的失穩(wěn)類型,介紹了目前在ansys中對(duì)各種穩(wěn)定性分析所采用的方法.針對(duì)一實(shí)際懸索橋橋塔橫梁的施工支架,考慮施工中可能產(chǎn)生的初始缺陷及橫向偏壓等,利用ansys并考慮幾何非線性和材料非線性,對(duì)其進(jìn)行了分析.通過(guò)對(duì)各種初始缺陷和偏壓狀況下計(jì)算結(jié)果的比較,得出鋼管支架失穩(wěn)的規(guī)律.

　文章編號(hào):1671-2579(2002)01-0025-03 大跨度懸索橋空氣靜力穩(wěn)定性研究 程　進(jìn)1,江見(jiàn)鯨1,肖汝誠(chéng)2,項(xiàng)海帆2 (1.清華大學(xué),北京市　100084;2.同濟(jì)大學(xué)) 　　摘　要:懸索橋的空氣靜力穩(wěn)定性已受到人們的廣泛重視。虎門(mén)大橋和江陰長(zhǎng)江大橋 作為我國(guó)已建成的兩座特大跨徑懸索橋,有必要了解一下它們的抗靜風(fēng)穩(wěn)定性。該文分別采 用線性和非線性方法對(duì)這兩座橋的空氣靜力穩(wěn)定性進(jìn)行分析與比較,并對(duì)計(jì)算結(jié)果中出現(xiàn)的 一些現(xiàn)象作出了解釋。 關(guān)鍵詞:大跨度懸索橋:空氣靜力穩(wěn)定性;臨界風(fēng)速　　ξ 　　近幾年來(lái),懸索橋的最大跨徑紀(jì)錄不斷被刷新。 目前,懸索橋的最大跨徑為1990m(日本的明石海峽 大橋),隨著意大利墨西拿海峽大橋(主跨3300m)的 修建,該項(xiàng)紀(jì)錄將

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(yǔ)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(duì)大跨度懸索橋空氣靜力行為和失穩(wěn)...

國(guó)內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動(dòng)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(dòng)內(nèi)力以及風(fēng)荷載空間非均勻分布性等因素對(duì)橋梁氣動(dòng)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(duì)于橋梁氣動(dòng)穩(wěn)定性的影響日益成為一個(gè)重要的問(wèn)題。本文旨在對(duì)上述這些因素對(duì)橋梁氣動(dòng)穩(wěn)定性的影響進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

國(guó)內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動(dòng)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(dòng)內(nèi)力以及風(fēng)荷載空間非均勻分布性等因素對(duì)橋梁氣動(dòng)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(duì)于橋梁氣動(dòng)穩(wěn)定性的影響日益成為一個(gè)重要的問(wèn)題。本文旨在對(duì)上述這些因素對(duì)橋梁氣動(dòng)穩(wěn)定性的影響進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

大跨徑懸索橋非線性分析簡(jiǎn)述 1.懸索橋的非線性問(wèn)題 與其它橋型相比，懸索橋是一種柔性懸掛結(jié)構(gòu)，非線性影響特別顯著。按線 性計(jì)算的結(jié)果將比實(shí)際非線性計(jì)算出來(lái)的結(jié)果要大，并且隨著跨度的增加，這種 差值將逐漸增大．盡管按線性偏于安全，卻嚴(yán)重浪費(fèi)了材料。所以考慮懸索橋的 非線性影響，至少?gòu)慕?jīng)濟(jì)上是非常必要的。 1.1結(jié)構(gòu)大位移引起的非線性效應(yīng) 在空間外荷載作用下，組成結(jié)構(gòu)的各個(gè)構(gòu)件會(huì)發(fā)生變形．懸索橋作為一種柔 性索承重結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)剛度較小，這種變化會(huì)更加顯著．結(jié)構(gòu)的平衡是根據(jù)變形 后的幾何位置建立的結(jié)構(gòu)的剛度是幾何位置的函數(shù)，它隨位移的改變而改變．這 種改變與結(jié)構(gòu)內(nèi)力相互適應(yīng)，從而導(dǎo)致荷載與位移的非線性關(guān)系，同時(shí)內(nèi)力與外 荷載的線性關(guān)系也不復(fù)存在。如果仍按線彈性小變形理論進(jìn)行分析必將引起較 大的誤差，不能反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力。處理這種大位移所引起的非線性是建立

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(lái)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(chē)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(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)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(hào)u44文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼a文章編號(hào)1674-6708 （2011）47-0050-01 懸索橋，又名吊橋（suspensionbridge）指的是以通過(guò)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

大跨度懸索橋幾何非線性主要來(lái)自3個(gè)方面:纜索垂度效應(yīng)、梁柱效應(yīng)、大位移引起的幾何形狀變化。鑒于地震波高頻成分振幅大,低頻成分振幅小的特點(diǎn),很難對(duì)地震作用下大跨度懸索橋幾何非線性的影響做出定性判斷。目前大跨度橋梁的幾何非線性研究主要集中在斜拉橋,且不同的學(xué)者得出了不同的結(jié)論。本文以逐級(jí)加大振幅的ⅳ類場(chǎng)地多條地震波為激勵(lì),通過(guò)對(duì)稱與非對(duì)稱的2座典型大跨度懸索橋的幾何非線性影響對(duì)比分析,探討了幾何非線性對(duì)大跨度懸索橋重要地震響應(yīng)量的影響程度及其原因,并提出了相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)參考建議。

以在建主跨為1080m的三塔雙跨懸索橋——泰州長(zhǎng)江公路大橋?yàn)楣こ瘫尘?采用三維非線性空氣靜力穩(wěn)定性分析方法,分析不同的主梁架設(shè)順序?qū)θ宜鳂蚴┕るA段空氣靜力穩(wěn)定性的影響,確定具有良好抗風(fēng)穩(wěn)定性的施工方案。結(jié)果表明:三塔懸索橋主梁拼裝采用從橋塔處至跨中施工時(shí),可以獲得較好的空氣靜力穩(wěn)定性。

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大跨自錨式懸索橋顫振穩(wěn)定性的敏感性分析——基于橋梁多振型耦合的氣彈性理論，建立了基于特征值問(wèn)題的氣動(dòng)參數(shù)敏感性分析方法，并結(jié)合目前國(guó)內(nèi)最大跨度的獨(dú)塔和雙塔自錨式懸索橋的風(fēng)洞試驗(yàn)資料，分別探討截面形狀、氣動(dòng)阻尼、模態(tài)耦合、顫振導(dǎo)數(shù)等對(duì)橋梁氣動(dòng)性...

08-靜風(fēng)荷載下的大跨度斜拉橋穩(wěn)定性分析

混凝土自錨式懸索橋靜力非線性穩(wěn)定分析——介紹了同時(shí)考慮幾何非線性和材料非線性的懸索橋非線性穩(wěn)定分析方法，對(duì)國(guó)內(nèi)某大跨混凝土自錨式懸索橋穩(wěn)定性進(jìn)行分析，討論幾何非線性和材料非線性對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，并研究混凝土收縮徐變、主梁配筋率以及不同加載工...

采用節(jié)段模型風(fēng)洞試驗(yàn)與靜力穩(wěn)定性非線性計(jì)算分析相結(jié)合的方法,對(duì)潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江公路大橋懸索橋施工貓道在正交風(fēng)作用下抗風(fēng)穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算分析,介紹了施工貓道抗風(fēng)穩(wěn)定性非線性計(jì)算分析方法及其特點(diǎn)。

懸索橋在施工過(guò)程的結(jié)構(gòu)剛度比較小,空氣靜力作用產(chǎn)生的非線性效應(yīng)以及橋面主梁架設(shè)方法都將對(duì)懸索橋施工過(guò)程的顫振穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響。運(yùn)用大跨度橋梁顫振分析的三維非線性方法,分析宜昌長(zhǎng)江大橋采用不同主梁架設(shè)方法時(shí)的顫振穩(wěn)定性變化趨勢(shì),并探討靜風(fēng)效應(yīng)和主梁架設(shè)方法對(duì)懸索橋施工過(guò)程顫振穩(wěn)定性影響的程度、機(jī)理和規(guī)律。