空间缆索悬索桥的主缆线形分析

用空间分析模型 ,考虑了主缆和吊索的耦合效应和鞍座的影响 ,采用数值解析法对空间缆索悬索桥成桥状态和空缆状态主缆线形进行分析 ,然后通过算例验证了所提方法的正确性 .计算表明 ,该方法具有使用方便、计算速度快、精度高等优点 ,并适用于多跨空间缆索悬索桥。

基于精确解析解的索单元

完善了基于悬索精确解析解的两节点平面索单元,包括带节间集中力的索单元、两端带刚臂的索单元.从理论上推导了空间索单元的平面外刚度系数,并通过坐标转换矩阵将空间索单元统一到平面索单元上,也可考虑在组合均布荷载作用下的索单元.这种索单元可用于悬索桥、斜拉桥等结构的非线性有限元分析中.通过两个算例的计算表明,该方法是精确有效的.

悬索桥锚跨索股分析研究

由于锚固的需要,悬索桥锚跨索股是离散的空间索股,而索股张拉力是索股架设时的一个重要参数,为此,提出了成桥状态锚跨索股索力合理分布模式的概念,计算成桥状态各索股精确的空间走向、索力和无应力长度,然后通过对索股架设过程的分析,计算各索股架设时的张拉力,最后通过算例分析索股架设时锚跨各索股张拉力的变化情况,计算表明,索股的最大张拉力与最小张拉力之比可超过1 5。

悬索桥主缆架设过程分析

采用PWS法架设主缆时,基准索股的线形和锚跨索股张拉力是施工时的2个重要参数,为此,提出了2种成桥状态锚跨索股索力的分布模式,通过成桥状态的计算得到各索股精确的无应力长度,然后根据索股架设过程分析,计算基准索股的空缆线形和各索股架设时的张拉力,最后通过算例比较了基准索股线形和成缆线形的差异,并分析索股架设时各索股锚跨张拉力的变化情况。

用于悬索桥非线性分析的鞍座-索单元

悬索桥是跨越能力最大的一种桥型,鞍座是使主缆转向的一个重要构件,直接约束着主缆的变形。然而,鞍座及其顶推的模拟一直是悬索桥非线性分析时的一个难点,现有方法存在一定的不足之处。为此,本文提出了一种基于弹性悬索精确解的二节点新单元———鞍座-索单元,这种单元隐含了主缆与鞍座相切及主缆无应力长度保持不变这两个重要条件,同时将鞍座及其顶推的模拟融为一体,提出了基于NewtonRaphson法的状态求解方法,并推导了其切线刚度矩阵和等效节点力。计算表明,状态求解方法精确而有效,切线刚度矩阵推导正确。采用这种单元,既可使悬索桥非线性分析的计算模型更接近实际结构,也能显著提高计算精度和计算速度,并且具有很好的通用性。

多塔悬索桥挠度理论及其程序实现

在已有方法的基础上,完善了多塔悬索桥的挠度理论及其计算方法,采用影响线加载的方法可方便地得出多塔悬索桥的位移和内力。通过算例表明该方法具有良好的精度,适合于初步设计阶段结构选型时采用。

悬索桥理想恒载状态的计算方法研究

悬索桥施工前,必须精确确定主缆和吊索等的无应力长度,而这些参数都需要通过理想恒载状态的求解来得到。为了克服已有方法的不足之处,首先完善了悬索桥的有限元模拟,包括基于悬索精确解析解的、可考虑节间荷载的索单元,能方便模拟各种鞍座及其顶推的鞍座-索单元,采用CR列式梁单元等。然后提出了将有限元法与数值解析法有机地结合起来的理想恒载状态求解方法。通过对润扬大桥的分析表明,本方法是精确而有效的,可用于悬索桥施工过程的精确分析和施工方案的优化。

悬索桥施工过程精细化分析研究

随着悬索桥跨径的增大,主缆恒载索力所占的比重也随之增大,而安全系数又逐渐减小,因此,有必要对悬索桥的施工过程进行更为精确的分析。为此,首先完善了基于悬索精确解析解的索单元,提出了能自动满足主缆与鞍座相切且主缆无应力长度保持不变这两个重要条件的、能方便模拟各种鞍座及其顶推的鞍座-索单元,并根据悬索桥施工计算的特点,提出了在一个荷载步内将不平衡力分级施加的非线性方程求解新算法,最后将数值解析法与有限元法有机地结合起来进行悬索桥理想恒载状态的求解。计算表明,该方法是精确而有效的,可用于采用各种方法施工的悬索桥施工过程的精确分析和施工方案的优化,也为悬索桥的施工控制奠定了良好的基础。

几何非线性问题求解的改进算法

Newton-Raphson法和荷载增量法是求解几何非线性问题的两种常用方法。作为对这两种方法的补充,提出了将不平衡力向量在一个荷载步内逐级施加的改进算法,同时通过设置前后迭代循环单元轴向力的收敛精度改进了CR列式平面梁单元的多次循环迭代法。计算表明,这种方法对某些场合,如悬索桥的施工过程分析等,可取得很好的收敛效果,并能与已有的各种方法有机地结合起来。

悬索桥缆索系统的数值分析法

针对已有计算方法的不足之处,提出了一种各种状态下悬索桥主缆线形的精确数值算法和索股、吊索长度的计算方法.该方法能全面考虑温度、各种鞍座及主塔的约束作用对主缆线形的影响,并能很好地处理主缆与鞍座的接触问题,可以方便地模拟塔顶鞍座临时固接和顶推这一悬索桥特有的施工工况,索股长度计算时能精确考虑悬索桥锚跨索股的空间走向,具有计算精度高、速度快的优点.利用该方法编制的软件已用在江阴大桥和润扬大桥的设计和施工中.

悬索桥主缆线形的鞍座影响

提出了一个基于数值解析法的悬索桥主缆线形计算方法,能全面考虑各种鞍座影响,可用于成桥状态、空缆状态和施工阶段等各阶段的主缆线形分析。通过算例分析了鞍座对主缆线形的影响,计算表明,由于直接约束着主缆的变形,鞍座对主缆线形,特别是施工阶段的主缆线形有较大的影响。计算还表明,本文方法具有考虑因素全面、计算精度高、速度快、使用方便等优点。

悬索桥基准索股的空缆状态

本文首先分析了影响悬索桥主缆线形的各种因素 ,然后采用精确的悬索桥缆索系统分析程序 ,对两座典型悬索桥的主缆线形进行了计算分析 ,比较了成缆空缆状态与基准索股空缆状态 ,得出了一些有意义的结论 ,供设计和施工时参考。

惠州下角东江大桥主桥设计

惠州下角东江大桥主桥是一座主跨180 m的独塔双索面混凝土斜拉桥,采用横桥向仿天鹅造型混凝土索塔,介绍了总体设计及其关键结构设计,有关经验可供相关专业人员参考。

斜拉-悬吊协作体系的设计探索

中国２１世纪的跨海工程将面临软土地基、强台风、深水基础等条件，仅用悬索桥和斜拉桥作为大跨桥型，已不能满足工程需求。作者建议采用斜拉－悬吊协作体系以及多跨索支承组合体系来取长补短，弥补体系之不足。本文以伶仃洋大桥工程为背景，探索了１４００ｍ伶仃东航道斜拉－悬吊协作体系的设计，为这种桥型的设计和跨世纪、跨海大桥方案研究提供参考依据。

泰州长江公路大桥三塔两跨悬索桥总体设计与结构选型

简要介绍泰州长江公路大桥三塔两跨悬索桥总体布置、支承体系选型,以及悬索桥总体设计中的主缆矢跨比、主塔高度等设计内容,对于结构的选型也作简单说明。

泰州长江公路大桥三塔悬索桥中塔结构形式的选取

简述泰州长江公路大桥三塔悬索桥中塔结构形式的选取,对于国外三塔及多塔悬索桥予以简单说明。

预应力混凝土曲线箱梁桥分析

本文研究了预应力混凝土曲线梁桥的预应力效应分析,首先计算预应力束的各项预应力损失,并由等效荷载的概念推导出一个既适用于直梁桥也适用于曲线梁桥的、便于编程的等效荷载计算公式,进而可精确地求得预应力束的总效应和二次内力。

桂林解放桥拱桥设计

桂林解放桥是一座主跨72m、宽45m的钢筋混凝土五跨连拱桥。虽然该桥的跨度及规模并不大,但在基础形式、结构布置、预应力体外素等方面具有一定的独特性及先进性。

基于ANSYS的悬索桥分析方法研究

用于悬索桥分析的专用程序和通用程序均有其局限性。基于ANSYS平台进行二次开发,主要着眼于鞍座的模拟、顶推的实现、主缆和吊索的无应力长度确定、无应力长度保持不变的方法,并给出润扬大桥算例予以验证,使得用ANSYS分析悬索桥具有了专用程序的精度和通用程序前后处理方便的特性。

多塔连跨悬索桥受力特性分析

跨海大桥建设的兴起,需要我们探索更大跨越能力的桥梁结构形式.本文以泰州长江公路大桥的模型为基准,计算分析了3塔4跨悬索桥及4塔3跨悬索桥,并与基准模型进行了对比.经过计算分析连跨效应对主塔、主缆、抗滑移安全、加劲梁的影响,以期对工程建设方案选取有所借鉴.