PC板式加劲梁悬索桥三维颤振特性分析

以规划的贵州某PC板式加劲梁悬索桥为研究对象,针对施工和成桥两种状态,利用节段模型强迫振动风洞试验,识别了-3°、0°和3°三个风攻角下PC板式加劲梁的8个颤振导数。通过有限元软件ANSYS的二次开发,对大桥进行了颤振全模态频域分析,研究不同风攻角和栏杆对该桥颤振特性的影响。研究发现,在0°风攻角下,栏杆(成桥状态)显著恶化了加劲梁的颤振特性;无论是施工状态(无栏杆)还是成桥状态,负攻角下大桥颤振临界风速显著降低;相反,正攻角下施工和成桥均有很高的颤振临界风速。这表明,此类PC板式加劲梁悬索桥对来流风攻角非常敏感,栏杆气动外形优化和桥址风场条件研究非常重要。

板式加劲梁悬索桥锚跨索股分析

锚跨是悬索桥的重要组成部分。针对板式加劲梁悬索桥在理论散索点上设置散索套的设计方案,介绍了此种桥型锚跨索股成桥状态的索力分布模式及计算思路,进而计算出锚跨各索股的成桥索力和无应力下料长度。对主缆架设过程中及完成时的锚跨索股进行计算研究,建立数学模型,通过迭代求解,据此编制了Fortran数值计算程序。以贵州乌江大桥为工程背景,提出了锚跨索股索力的控制方法,并将实际结果与该文方法的计算结果进行对比,得出了相应的结论。

基于Abaqus的大跨度板式加劲梁悬索桥的自振特性分析

运用数值积分法,并通过Abaqus有限元软件建立模型,对大跨度板式加劲梁悬索桥自振特性进行分析,避免结构的设计自振频率与风、地震的波动频率过于接近,而产生过大的结构动力放大系数。通过改变悬索桥矢跨比、边跨与中跨比、桥面系质量、吊杆抗拉刚度、横梁数量及位置等结构参数,探讨其对自振特性的影响。结果表明:横梁数量及布置方式、矢跨比、吊杆抗拉刚度变化对自振特性影响较大;自振频率随着桥面系质量、边跨与主跨的比值的增大而减小等自振特性规律,为板式加劲梁悬索桥结构特性优化设计提供依据。

PC板式加劲梁悬索桥上部结构施工控制研究

针对预应力混凝土(PC)板式加劲梁悬索桥施工过程中加劲梁出现的线形不平顺和湿接缝易开裂问题,以某大跨径PC板式加劲梁悬索桥为背景,采用MIDAS软件建立主桥空间杆系有限元模型,分析加劲梁临时连接匹配精度、梁段间临时铰转动模式、湿接缝浇筑对加劲梁成桥线形及湿接缝应力的影响,并提出相应的施工控制措施。结果表明:加劲梁采用场内预拼,并以预制精度较高的加劲梁底板作为高程控制点,以及提高临时连接锚固件的制造和安装精度,可确保梁段间临时连接匹配精度;在加劲梁底部设置挡块,将临时铰转动模式固化为单向铰,保证了加劲梁吊装过程中线形平顺;湿接缝浇筑采用全跨水袋等代配重控制措施,加劲梁线形良好,湿接缝无开裂现象。

宜昌庙嘴长江大桥大江桥上部结构设计与技术特点

宜昌市庙嘴长江大桥大江桥为250m+838m+215m的单跨简支钢板结合梁悬索桥。介绍了该桥上部结构设计,指出了影响板式加劲梁悬索桥抗风稳定性的主要因素,提出了改善抗风性能的相应措施。结果表明,这些措施提高了大江桥加劲梁的抗风稳定性,使其满足规范要求。大江桥主缆和吊索在国内首次全部采用镀锌铝合金高强钢丝。采用有限元程序对该桥进行静力计算,计算结果表明,各项指标均满足规范要求。