斜拉桥拉索断裂损伤的动力过程模拟方法研究

以苏通长江公路大桥主桥为背景,利用 ANSYS 通用有限元程序对斜拉索断裂损伤的动力过程模拟方法进行研究。研究提出了基于 ANSYS 程序的拉索断裂全动力模拟方法,并比较了缆索失效时间对动力响应的影响。针对拉索突然断裂损伤这一极端情况,提出了半动力模拟方法,并对两种方法的优缺点进行了比较。同时,还对动力过程模拟中的 Rayleigh 阻尼合理取值进行了探讨。

多塔连跨悬索桥综述

首先,回顾了国内外多塔连跨悬索桥的工程发展概况。进而总结其上部结构总体设计和主要构件设计的技术特点。阐述了中央扣和弹性索的区别、联系以及各自在大跨度多塔连跨悬索桥领域的应用。最后,归纳了提高多塔连跨悬索桥纵向刚度这一核心问题的三大途径,即增大中塔纵向抗弯刚度、采用塔梁固结体系和改变缆索体系。

多塔悬索桥的两个主要控制指标及其计算工况

以千米级3塔连跨悬索桥——泰州大桥为工程背景,比较了国内规范对加劲梁竖向挠跨比的相关规定,指出了该规定的实质目的是使行车平稳、安全。通过ANSYS有限元程序对比分析了泰州大桥4种汽车荷载典型工况下的整体位移,结果表明:加劲梁梁端竖向转角与加劲梁竖向挠跨比无本质联系(对于大跨度悬索桥);加劲梁梁端竖向转角与中塔纵向抗弯刚度的相关程度不高,从而明确了多塔悬索桥的2个主要控制指标为加劲梁竖向挠跨比和中塔鞍座抗滑系数。同时,对这两者的限值进行了探讨,并将它们统一到"单跨满布、跨中加力"的工况中计算。

大跨斜拉桥拉索安全性能加固方案

针对传统设计允许斜拉桥换索,但对拉索突然断裂时的结构动力响应认识还比较模糊这一现状,以某特大桥为主要研究背景,利用ANSYS通用有限元程序对斜拉索断裂损伤的动力模拟方法进行了研究,提出了全动力模拟方法,分析了该桥如果突然断裂一根或几根斜拉索给桥梁整体结构性能上带来的影响.仿真结果表明,如果在塔根附近不出现连续三对拉索同时突然断裂的情况,即使其他位置三对拉索连续突然断裂,整个结构也不会有安全问题,为千米级斜拉桥的管理和养护提供了支持.