实测车流作用下大跨悬索桥吊索疲劳性能分析

为研究车辆长期作用下悬索桥吊索的疲劳性能,以南京栖霞山长江大桥为工程背景,利用该桥动态称重系统的实测数据,采用有限混合分布拟合了车辆荷载模型.然后,基于时间权重矩阵模拟了桥面多车道随机车流,并基于Ansys计算了随机车流作用下的桥梁动力时程响应.在上述基础上,获取了大桥短吊索、长吊索和限位吊索3组典型吊索的应力时程,并采用名义应力法对其疲劳性能进行分析.结果表明:在随机车流作用下,大部分时间段内吊索应力波动较为平稳;各吊索应力变化趋势与车流量的变化密切相关,短吊索、长吊索以及限位吊索的最大应力幅分别为40、30和25 MPa;在车辆荷载的长期作用下,短吊索的疲劳可靠度显著低于长吊索与限位吊索.

基于电磁弹式索力传感器的悬索桥短吊索索力检测

采用传统索力测试方法进行短吊索索力测试的精度难以满足工程需求。本文以棋盘洲长江公路大桥悬索桥荷载试验为工程依托,提出基于磁弹原理及磁电效应的电磁弹式索力传感器检测吊索索力的方法,并与有限元分析结果以及频率法、应变法测试结果进行对比。结果表明,试验标定误差小于±2%,在荷载试验中,传统索力测试方法对吊索的测量误差偏大,采用电磁弹式索力传感器更为准确地测量了短吊索索力,解决了短吊索索力的测量难题。荷载试验的吊索索力测试结果表明,索力增量的测试值与分析值偏差小于±5%,实际索力的测试值与分析值偏差小于±4%。

阻尼器对悬索桥双吊索减振效果的理论研究

多座悬索桥吊索发生大幅振动,需提出有效措施对其进行控制。采用理论分析方法,研究阻尼器对悬索桥吊索的减振效果。首先,考虑双索股吊索的面内振动,忽略吊索的弯曲刚度影响,推导了双索股之间安装阻尼器时的运动微分方程;然后,采用有限差分法,对吊索-阻尼器结构体系的运动微分方程进行数值求解,得到了该结构体系的振动频率、振型和阻尼比;以西堠门大桥的典型吊索为工程背景,研究了索股之间安装单个和多个阻尼器的动力特性变化规律。研究结果表明:在索股间安装阻尼器,不能提高索股同向振动模态的阻尼比,减振效果不佳;在吊索之间等间距安装多个阻尼器,且确保阻尼器阻尼系数较大时,可使两根索股成为整体,缩短单根索股的有效长度,提高单根索股的刚度,对抑制风致振动有利。不建议采取该方法进行吊索振动控制。从西堠门大桥的振动控制经验来看,在索股之间安装刚性分隔架能起到更好的控制效果。

阻尼器支架刚度对悬索桥吊索减振效果影响的数值研究

采用数值方法,研究了阻尼器支架刚度对悬索桥吊索减振效果的影响.首先,将阻尼器支架简化为弹簧振子模型,建立了吊索-阻尼器-支架系统的自由振动偏微分方程组.其次,对不连续的狄拉克函数进行近似处理,采用有限差分方法对该方程进行数值离散求解,研究了阻尼器支架刚度对无量纲阻尼比曲线、可实现的最优阻尼比及其对应的最优阻尼系数等的影响,研究了阻尼器支架模态质量的影响,并与相关文献结果进行比较.研究结果表明,随着阻尼器支架刚度的减小,能实现的最优阻尼比减小,对应的最优阻尼系数也减小,会影响阻尼器效率;另外,各阶模态的无量纲阻尼比曲线不一致,不能采用统一的无量纲阻尼比曲线来设计阻尼器参数;阻尼器支架的模态质量对阻尼器效率影响很小.

悬索桥并列双吊索整体风振特性与气动阻尼研究

通过并列耦合双吊索节段模型的整体测振与测力风洞试验,研究不同间距下双吊索的整体振动行为与气动阻尼特性。引入驰振气动阻尼非线性项的动力方程模型,得到非线性振动的近似解析方法。基于弹性悬挂节段模型动力响应识别出驰振非线性气动参数,并与经典单自由度驰振理论结果进行对比分析。研究结果表明:并列耦合双吊索在一定工况下会发生剧烈的整体尾流致振现象,结构阻尼比对其起振风速影响明显;经典驰振理论求得的气动负阻尼绝对值要小于识别得到的气动负阻尼绝对值,横、顺风向两自由度耦合失稳较单自由度驰振更易发生。

龙洞河特大桥峡谷吊索便桥设计与施工

该文介绍了重庆巫奉高速公路二期工程龙洞河特大桥所跨越的指肠河,由于沟谷较深,山体陡峭,不具备修建钢便桥的条件。为了方便桥梁两岸的交通运输,引进景区吊索桥作为联系桥位两岸的临时交通便桥,并在便桥上架设泵管,保证东岸的混凝土供应及其它材料运输。

两类悬索桥吊索气动稳定性比较研究

大跨度悬索桥吊索常发生大幅风致振动,一种可能的机理为吊索索股间的尾流致振。为研究吊索表面粗糙度对其气动稳定性的影响,分别针对平行钢丝吊索和钢绞线吊索,制作表面光滑、粗糙索股模型,进行测力风洞试验,得到光滑和粗糙下游索股的平均气动力系数,在此基础上,依据Routh-Hurwitz稳定性判据,对平行钢丝吊索和钢绞线吊索的气动失稳区域进行比较研究。结果表明:平行钢丝吊索与钢绞线吊索的平均气动力系数空间分布特征存在较明显区别;两种吊索的不稳定区域整体上呈条带状,宽度约为1～2D,且平行钢丝吊索的失稳区域向中心线两边发散的比钢绞线吊索更为明显;在3≤X≤4区域,尾流吊索发生气动失稳可能性较大,特别是钢绞线吊索。

上海河南路架起吊索人行天桥

跨江跨河的钢结构吊索桥，现在被“搬到”了上海市中心。在2009年春节后，上海市民在市中心过马路时，就能走上钢结构吊索人行天桥。这是国内第一座钢结构吊索人行天桥，外形呈独特的“X”形交叉。

非洲地区悬索桥全吊索更换施工关键技术研究

莫桑比克SAVE河悬索桥是一座建于1969~1972年的四塔五跨悬索桥,由于临近设计寿命,重载车辆增多且缺乏专业养护团队,大桥结构特别是承重吊索系统出现了诸多问题,更换迫在眉睫。本文结合SAVE河悬索桥吊索更换的工程案例,针对该桥独特的三角式斜吊索体系,设计了一种临时吊索系统,实现了旧吊索的快速更换。同时还设计了一种骑跨主缆的施工平台以及一种主梁梁底的操作平台,解决了施工作业空间的问题。此外,本文还围绕中欧规范关于高强钢丝检测的要求的对比、临时吊索的受力分析、索夹螺栓的预紧力控制以及吊索索力的测试优化等设计施工过程中的重难点进行了措施分析和阐述,以期为类似工程的施工提供借鉴经验。

瑞士的桥梁荷载试验

本文对瑞士的桥梁荷载试验进行了介绍并对试验目的、试验方法及试验结果的分析等进行了讨论,最后给出了一座吊索桥的试验实例。

基于三维气弹模型的悬索桥2类吊索尾流致振及其控制措施研究

大跨度悬索桥吊索频率低、阻尼小,极易在风荷载作用下发生大幅振动。为比较研究平行钢丝和钢丝绳2类吊索尾流致振特性的差异,以深中通道伶仃洋大桥四索股吊索为工程背景进行了系统的试验研究。首先,设计并制作了2类吊索的气弹模型,并进行了模型动力参数识别;然后,进行了2类吊索的气弹模型测振风洞试验,比较研究了风速和风攻角等参数对2类四索股吊索尾流致振的影响规律;最后,进行了多种抑振措施(包括分隔架、调谐质量阻尼器、辅助索和增加结构阻尼等)对上述2类四索股吊索风致振动的抑振效果研究。结果表明:2类吊索发生尾流致振的最不利攻角均为75°,并在多个工况下发生碰索现象,吊索主要为一阶振动,轨迹呈顺时针椭圆;相较于平行钢丝吊索,钢丝绳吊索发生尾流致振的风攻角范围更大;采用等间距3个分隔架可有效抑制吊索相对振动,在此基础上,增加辅助索措施可有效抑制吊索的整体振动。

葡萄牙人航海史随想

葡萄牙总统府在首都里斯本的贝莱姆地区。它面对着宽阔的特茹河。特茹河是一条内河,河上横架一座长2350米、净空高75米的吊索桥,吊索桥把里斯本与通往西班牙的高速公路连接起来。这座桥建于1966年,桥的上层可以并排行走6辆汽车,下层通行火车,轮船从桥下通过。特茹河在离总统府不远的地方同大西洋交汇。交汇处矗立着建于16世纪的贝茹姆塔。远看上去贝茹姆塔像一座大碉堡,它是葡萄牙航海时期也是黄金时代最了不起的见证物之一。它是“曼努埃尔”艺术珍宝,现已被列为世界人类文化遗产。我想进去看看,但门已关闭。据介绍,过去商船出海归来,都要接受贝茹姆塔检查,其作用如同今天的海关一般。

某大跨异型吊索拱结构钢桥设计与分析

某钢结构慢行桥由于桥体造型及功能的要求,采用异型吊索拱结构。钢桥桥面梁顺桥向为（24＋54＋28）m三跨钢箱梁,横桥向宽度在8.250~14.721m范围随桥型变化,设置3根方钢管拱及32根吊索以实现结构整体受力合理。设计时对桥拱及钢梁结构选型、设计参数选取等进行了分析研究,并通过找力分析确定吊索初拉力,采用SAP2000软件分别建立梁单元模型及多尺度模型对结构体系在各荷载组合工况下进行了静力分析及动力分析,得到了结构的受力和变形特点。在此基础上,对桥梁基础形式进行多方案对比设计,以保证桥梁整体设计的可靠度与安全性。最后探讨了异型钢结构桥梁设计中需注意的问题。

虎门二桥主桥吊索阻尼减振技术研究及应用

虎门二桥的主航道桥由坭洲水道桥和大沙水道桥两座大跨度悬索桥组成,其吊索在施工期发生了复杂的风致振动问题。为了抑制吊索的振动,通过分析吊索的振动特性,研究基于不同作用机理的减振措施并进行方案比选,优选出适合本桥吊索减振的措施。通过实桥试验验证了外置式阻尼器(PLD)、多重调谐式阻尼器(MTMD)和冲击质量阻尼器(IMD)的减振效果。最终采用了PLD、MTMD和IMD这3种阻尼器的组合阻尼减振方案,有效抑制了吊索的振动。

Line-shape calculation method for suspension bridge catwalk considering different states of bearing cables

The line-shape of catwalk of long-span suspension bridge is obtained by using the segmental catenary method to carry out the iterative calculation, where all the bearing cables are considered as one cable, and transversal passages and gantry are treated as nodes which divide the catwalk into several segments. The difference of line-shape and force between catwalk bearing cable and gantry bearing cable is not usually considered, but the line-shape of two kinds of cables is actually inconsistent because of the constraints from gantries. Based on the segmental catenary method, considering the different states of bearing cables （ DSB calculation method）, fine calculation is carried out. This method is applied to the design of a suspension bridge＇ s catwalk, and is compared with the traditional calculation method. It is obtained that the result is more reasonable and accurate by the coordination calculation method considering different states for two kinds of load-bearing cables, which is worth considering in the nrocess of design and optimization for catwalk.

Research on the stiffening girder erection sequence of three-tower suspension bridge

Compared to the conventional two-tower suspension bridge, the three-tower suspension bridge has obviously different characteristics in structural performance because of the extra middle tower and main span. The construction sequence for the stiffening girder is significantly different between the three-tower suspension bridge and the two-tower suspension bridge. The tangential angle of the main cable is one of the controlling factors of the stiffening girder erection stage for a suspension bridge. According to 5 feasible cases for the stiffening girder erection scheme in Taizhou Bridge, the research about the tangential angle in each case mentioned above was made, and some factors that should be taken into account for the erection scheme of stiffening girder were pointed out.

Taizhou Yangtze River Bridge——The first kilometer level three-pylon two-span suspension bridge in the world

Taizhou Bridge, located at the middle of Jiangsu Province, connecting Taizhou City and Zhenjiang City, started in Dec. 2007. The bridge is the first kilometer level three-pylon suspension bridge in the world, and it adopts longitudinal herringbone shape steel middle pylon for the first time in the world. The foundation of the middle tower is the deepest underwater caisson in soil on earth. A great many of technical innovations such as the design techniques of three-pylon suspension bridge,precisely locating and bottom-sealing techniques of the large scale caisson foundation, manufacturing, combination techniques of steel and concrete in the middle tower, welding of extra thick steel plate, manufacture and control techniques of abnormal sections of the middle tower and so on were introduced.

江阴长江大桥上部结构安装施工技术

较系统地介绍了江阴长江大桥上部结构安装的施工工艺 ,阐述在特定条件下塔机的安装及锚固技术、高架法架设三跨连续式猫道的施工技术、主缆PPWS法施工技术及桥面吊装技术。