基于ANSYS的大跨度斜拉桥非线性成桥索力优化研究

将有限元计算与优化设计分析相结合,在索力变化对结构响应和目标函数敏感性分析的基础上,综合考虑结构内力、线形控制条件,提出一种全过程计入结构几何非线性影响的大跨斜拉桥合理成桥索力优化方法,采用一阶分析法对成桥索力进行迭代优化.基于ANSYS的优化分析模块,对一大跨斜拉桥成桥索力进行了计算,验证了方法的正确性和有效性.     

大跨径波形钢腹板部分斜拉桥健康监测位点和预警阈值研究

以朝阳沟特大桥为研究对象,采用Midas/Civil、ANSYS有限元分析软件对大跨径波形钢腹板部分斜拉桥健康监测系统需要设置的监测位点和预警阈值进行了研究.结合朝阳沟特大桥的实际情况,经过对全桥力学特性、影响线和最不利位置荷载的有限元模拟分析,确定了该桥健康监测系统需设置的监测位点,提出了用于计算结构响应监测预警阈值的计算公式,该公式可将外部环境荷载的影响考虑进去,因此通过该公式计算得出的结构响应监测预警阈值能较为准确地反映该桥的结构受力安全.本研究可为同类桥梁的健康监测提供参考.     

考虑氯离子侵蚀时变劣化效应的近海斜拉桥地震易损性分析

为研究氯离子侵蚀对近海大型桥梁地震易损性的时变影响规律,以某近海斜拉桥为对象,建立非线性数值模型并开展增量动力分析,获得主塔等构件及桥梁系统的时变易损性曲线.结果表明,材料腐蚀会导致构件及结构的损伤概率出现不同程度的增加.桥梁结构第1阶自振周期对应的谱加速度Sa(T1)为0.3g时,主塔严重损伤的概率在0、25、50、...     

单索面矮塔斜拉桥施工阶段剪力滞效应研究

预应力混凝土单索面矮塔斜拉桥空间效应较为显著,剪力滞效应尤其突出,桥梁结构受力最不利的时候常常出现在施工过程中,在施工阶段对其进行各种荷载作用下剪力滞效应研究和斜拉索的传递角度的确定很有必要。本文以河谷大桥为工程背景,采用数值模拟方法建立起施工阶段的有限元模型,研究其在自重、预应力、挂篮荷载作用下剪力滞效应及斜拉索预压力的扩散角度。得出以下结论：各单独荷载作用下,悬臂端断面剪力滞效应较为严重,靠近悬臂根部断面剪力滞效应不明显;斜拉索水平分力在主梁传递的角度为30.37°。     

张力对斜拉桥拉索镀锌钢绞线腐蚀行为影响

应用伏安极化法和中性盐雾腐蚀试验研究了张力作用下斜拉桥拉索镀锌钢绞线在5%NaC l溶液中腐蚀行为.腐蚀产物理化性质由XRD、TG-DTA等测试表征.结果表明,镀锌钢绞线的腐蚀电流,即腐蚀速率随试验前施加的张力增加而增大,其产生白锈的盐雾试验周期小于1,经15~22 kN张力作用后的镀锌钢绞线,产生红锈的盐雾试验周期为16,而经0、10 kN张力作用的钢绞线,产生红锈的周期则延长至23,钢绞线腐蚀产物主要是Zn5C l2(OH)8.H2O、Zn4(CO3)(OH)6.H2O和ZnO.     

斜拉桥索梁锚固结构疲劳试验模型设计优化

为了避免出现斜拉桥索梁锚固结构疲劳试验中辅助部分首先断裂的问题,在以往试验模型设计的基础上,考虑影响疲劳寿命的不同因素,建立了以模型的静力强度、位移、疲劳和断裂性能为模糊约束条件,以模型质量、疲劳和断裂寿命为多个目标的结构多目标优化设计模型.结合苏州南通长江公路大桥钢锚箱式索梁锚固结构足尺疲劳试验,验证了锚箱式索梁锚固结构设计的正确性,经过400万次加载而未破坏,且减少了模型用钢量.模型设计中提出的控制热点应力等措施切实可行.     

斜拉桥静力非线性分析及其索力调整

编制了适合斜拉桥计算的平面杆系线性与非线性分析的程序，探讨了单塔密索斜拉桥缆索的非线性与大位移（小应变）几何非线性，并应用稳定张拉力法与加一对力法研究了斜拉桥恒载索力调整以及索施工阶段张拉力的计算．同时对上述各项均作了线性与非线性分析的比较，从中得出有价值的结论．     

无背索斜拉桥主梁空间内力分析方法--以长沙市环线浏阳河洪山大桥无背索斜拉桥为例

采用空间剪力柔性梁格法离散桥面结构,建立了大悬臂钢脊骨箱梁主梁-混凝土桥面组合截面徐变内力重分布计算的初应变法,编制了模拟无背索斜塔异形斜拉桥施工过程和使用阶段的空间内力及稳定分析程序.以此为基础,分析计算了长沙市环线浏阳河洪山大桥无背索斜拉桥主梁内力分布规律、徐变内力重分布对结构内力分配的影响、结构的整体稳定性安全系数等.采用3种计算模式进行分析,结果表明梁跟部全截面轴力基本一致,但轴力的分配差别较大,若不考虑徐变影响,钢箱梁承担的轴力为全截面轴力的0.47～0.50倍;考虑徐变内力重分布,钢箱梁承担的轴力为全截面轴力的0.78倍,而对应的主梁钢箱梁稳定安全系数分别为4.18及3.1,可见,钢箱梁轴力是该桥钢箱梁设计的控制因素.     

斜拉桥拉索风雨激振的理论分析

讨论了风雨激振产生和发展的机理。通过建立拉索风雨激振的运动方程，运用数值计算讨论了风雨激振中有关空气密度、阻力、风速、水线平衡位置、拉索与水线固有频率、水线质量和粘附力的7个量纲为1的参数对系统运动中的作用，然后作了运动的水线两种情况下拉索振幅的比较，最后将计算结果与Hikami所做的风洞试验结果作分析比较。     

斜拉桥正常运营条件下振动特性的变异性

由于环境与运营条件的变化，桥梁结构的振动行为是时变的，桥梁振动动力特性的变异性是基于振动的健康监测技术难以实际应用的原因之一。利用徐浦大桥环境振动监测数据，研究斜拉桥在正常运营条件下动力特性的变化。结果表明：即使在较为稳定的风与温度环境下，该桥整体振动的频率在一天内可以发生接近1％的变化；各振型模态幅值与各测点模态挠度的变化不大；但模态阻尼比对大桥振动强度较敏感，尤其当振动加速度均方根值超过某一水平时，模态阻尼迅速增大。