车桥耦合数值模拟桥梁冲击系数随机变量的概率分布

把桥梁和车辆看作车桥耦合振动体系的两个分离子系统,基于ANSYS软件建立了车辆和桥梁的有限元模型。使用三角级数叠加以及离散傅里叶逆变换模拟了桥面不平度,采用分离迭代算法计算了车桥耦合系统的动力响应。通过对一简支梁桥车桥耦合振动的数值模拟,引入一种新的冲击系数计算方法,采用数理统计的方法得到桥梁冲击系数的概率分布及置信度为0.05的冲击系数。结果表明:桥面不平度对冲击效应的影响明显;使用三角级数叠加法计算路面不平度得到的冲击系数样本概率分布上服从正态分布,而离散傅里叶逆变换法获得的冲击系数样本服从极值Ⅰ型分布;离散傅里叶逆变换获得的冲击系数小于三角级数叠加法得到的,两者计算得到的冲击系数均大于规范计算数值。

单根吊索断裂时自锚式悬索桥强健性分析

为分析单根吊索破坏是否会引起其余吊索的连续性破坏,并验算吊索安全系数的取值是否合理,以某在建自锚式悬索桥为例,利用通用有限元软件ANSYS建立全桥有限元模型,采用构件拆除法分析单根吊索断裂时周围吊索的静力和动力响应增量、内力及动力放大系数,进而探讨吊索安全系数取值。结果表明:单根吊索断裂对相邻吊索的静力和动力影响剧烈,动力效应显著;当吊索的安全系数减小为1.5时,边跨最短吊索断裂会引起同侧吊索的连续断裂,导致桥梁倒塌;该桥吊索安全系数取为3.0是合理的,能够确保单根吊索断裂时桥梁的强健性。

独柱墩连续箱梁倾覆全过程机理分析

为了明确独柱墩梁桥的破坏机理,为独柱墩桥梁横向抗倾覆加固提供支持,通过考虑几何非线性和接触非线性,建立了独柱墩梁桥抗倾覆计算的有限元模型。结合直线以及曲线独柱墩连续箱梁有限元模型,分析了独柱墩连续箱梁抗倾覆全过程力学机理。研究结果表明:独柱墩倾覆包括端支座脱空前后两个阶段,脱空前内力变形缓慢,脱空后内力变形急剧变化;此外中墩刚度以及对曲线独柱墩桥梁设置预偏心能明显提高其抗倾覆稳定性。

计入重力弦向分量影响的斜拉索非线性自由振动分析

为了进一步准确计算斜拉索的自振频率,考虑斜拉索的重力在弦向的分量对斜拉索非线性振动的影响,分别建立了斜拉索的垂度微分方程和非线性自由振动方程,采用幂级数法求解垂度微分方程,采用伽辽金法把偏微分方程转化为常微分方程,运用摄动法求得该方程的近似解,并制定了相应的数值计算方法,与理论解进行了比较。研究了考虑索力变化影响后拉索的振动特性,采用了更精确的函数来逼近垂度悬链线,解决了考虑重力在弦向的分量时,用抛物线来逼近垂度悬链线时的精度不足的问题。随着索的长度增加,索的总质量也越来越大,因此要考虑斜拉索的重力弦向的分量对斜拉索的振动的影响。

悬索桥成桥线形求解方法比较

本文采用Excel内置计算公式,根据确定的设计参数,采用分段悬链线解析方法快速计算出悬索桥成桥线形;并结合有限元软件Midas以及大型通用有限元软件ANSYS,根据悬索桥受力特点计算出相应成桥线形,并将这三种(两类)方法计算结果进行相互校核。结果表明,分段悬链线结合Excel计算能够快速计算出成桥线形;有限元方法具有对整体结构分析结果直观和全面的优点。这两类分析方法可为同类工程的设计提供参考。

一种斜拉桥全桥拉索线形参数快速计算方法

为高效获取斜拉桥全桥拉索线形参数,给拉索设计施工提供参考,开展拉索线形快速算法研究。首先基于悬链线理论推导了斜拉索无应力长度精确计算公式,其次结合Excel平台内置的规划求解模块提出斜拉索线形参数的快速实现方法,最后依托典型斜拉桥工程实例验证了所提方法的有效性。结果表明:采用悬链线无应力长度精确解并结合Excel平台能够快速且可靠地得出拉索线形参数。

轴线线形对自重作用下主塔弯矩的影响

为明确主塔轴线曲线类型对其自重作用下塔身弯矩的影响,给主塔设计提供参考,进行了几种主塔轴线幂函数曲线类型对主塔自重作用下受力影响分析。基于经典力学原理推导了四种不同幂函数主塔轴线曲线在自重作用下的弯矩计算公式,依托典型斜拉桥工程案例比较了四种曲线线形主塔受力情况。结果表明,随着曲线函数幂次增加,主塔受力更趋不利。所得结论可在设计阶段为主塔选择适当的轴线曲线类型提供参考。

连续箱梁倾覆过程中横梁受力分析

为研究连续箱梁整体倾覆破坏机理,分析了独柱墩连续箱梁在偏心荷载作用下中横梁弯矩变化,可为连续箱梁横向抗倾覆加固提供理论依据。结果表明:在连续箱梁倾覆过程中,支座脱空前截面弯矩分布大致呈线性分布;支座脱空后截面弯矩峰值不再继续增大,截面弯矩逐渐分布均匀。增设墩柱后连续箱梁倾覆侧中横梁弯矩逐渐均匀分布,脱空侧线性分布,明显降低了中横梁截面弯矩峰值。

永宁黄河大桥施工阶段抗风研究标准

采用有限元软件对永宁黄河大桥主斜拉桥进行施工阶段抗风分析,计算永宁大桥施工阶段中最大单悬臂和最大双悬臂状态下的抗风性能,为大跨度斜拉桥的施工受风安全性分析提供一定的参考。