空间缆斜拉—悬索协作桥合理成桥状态确定方法的研究

将斜拉—悬索协作体系拆分为斜拉子系统和悬索子系统,先分别确定两子系统的成桥状态再组合起来形成协作体系,这样易导致协作体系的成桥状态与子系统的受力状态不一致。基于无应力状态法的思路,保证组合前后受力状态一致的核心是控制各构件无应力状态量保持不变。分析了斜拉子系统和悬索子系统中缆索及斜拉索索单元无应力长度的计算方法,并通过温度补偿法抵消主梁和主塔的轴向压缩变形,实现对塔、梁单元无应力长度的修正;通过斜拉子系统成桥状态竖向位移在协作体系中设置预拱度,避免了主梁线形的变化对索力的影响;探讨了协作体系交叉区斜拉索与吊索索力的竖向分力的合理分配比例,为协作体系的拆分提供依据。形成了一套斜拉—悬索协作体系合理成桥状态的实现方法,并以某独塔空间缆斜拉—悬索协作桥为例对该方法进行了验证。结果表明,该方法解决了将子系统组合为协作体系时结构状态偏离目标状态的问题,实现了将复杂的协作体系拆分为悬索系统、斜拉系统进行计算的目标。

温度作用下斜拉-悬索协作体系桥静力分析

目的研究斜拉—悬索协作体系桥温度作用下的静力行为,找出温度效应对其的影响规律.方法利用有限元软件ANSYS对金州海湾大桥建立了平面分析模型,分别考虑了体系温差、索梁塔温差、索塔日照、索梁日照4方面的影响,进行了成桥后的温度效应分析,并对比了自锚式和地锚式两种体系的结果.结果体系温差和索梁塔日照对两种体系内力和位移的影响较大,对主梁位移影响最大是索梁塔温差,对主塔位移和弯矩影响最大的则是体系温差.结论温度效应对斜拉—悬索协作体系桥的位移和内力均有一定的影响,在设计中成为不可忽略的因素.

自锚式斜拉—悬索协作体系桥活载响应分析

结合一座自锚式斜拉—悬索协作体系桥的方案设计,采用了非线性和线性二阶两种方法对活载作用下的结构体系进行了对比计算,讨论了能否用线性二阶的方法替代非线性方法的可行性,对这一体系桥梁的研究与工程设计有一定的参考价值。

自锚式斜拉—悬索协作体系桥动力特性随机分析

为了研究复杂结构体系中不确定性结构参数对其动力特性的影响,采用响应面法,选择出若干个对因变量影响较大的随机变量参与响应面拟合。采用该方法对大连湾自锚式斜拉—悬索协作体系桥动力特性进行了敏感性因素分析。计算分析表明,自锚式斜拉—悬索协作体系桥主梁质量密度的随机性对其动力特性最为敏感,同时缆索体系和主梁结构参数的随机性对斜拉桥低阶模态的敏感性较强。