三塔懸索橋鋼中塔彈塑性穩(wěn)定性分析

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動穩(wěn)定性方面已進行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動內(nèi)力以及風荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響仍不是十分明確。隨著建設(shè)的需要,橋梁的跨度進一步增加,結(jié)構(gòu)的柔性、主塔的高度以及懸索的直徑也隨之增加,這些變化對于橋梁氣動穩(wěn)定性的影響日益成為一個重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響進行進一步的研究。

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動穩(wěn)定性方面已進行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動內(nèi)力以及風荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響仍不是十分明確。隨著建設(shè)的需要,橋梁的跨度進一步增加,結(jié)構(gòu)的柔性、主塔的高度以及懸索的直徑也隨之增加,這些變化對于橋梁氣動穩(wěn)定性的影響日益成為一個重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動穩(wěn)定性的影響進行進一步的研究。

從結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的基本概念出發(fā),分析了理想結(jié)構(gòu)和實際結(jié)構(gòu)分別可能出現(xiàn)的失穩(wěn)類型,介紹了目前在ansys中對各種穩(wěn)定性分析所采用的方法.針對一實際懸索橋橋塔橫梁的施工支架,考慮施工中可能產(chǎn)生的初始缺陷及橫向偏壓等,利用ansys并考慮幾何非線性和材料非線性,對其進行了分析.通過對各種初始缺陷和偏壓狀況下計算結(jié)果的比較,得出鋼管支架失穩(wěn)的規(guī)律.

以目前世界首座跨度超千米的三塔懸索橋——泰州長江公路大橋為工程背景,分別模擬主梁從主跨跨中向兩側(cè)橋塔、從兩側(cè)橋塔向主跨跨中以及從兩側(cè)橋塔和主跨跨中同時向主跨四分點處對稱拼裝的施工順序,采用三維非線性空氣靜力和動力穩(wěn)定性分析方法,分析主梁拼裝過程結(jié)構(gòu)的空氣靜力和動力穩(wěn)定性的演變規(guī)律,并從抗風穩(wěn)定性角度提出三塔懸索橋適宜的主梁拼裝施工順序。結(jié)果表明:主梁從兩側(cè)橋塔向主跨跨中對稱拼裝施工時,結(jié)構(gòu)的空氣靜力和動力穩(wěn)定性最好,是大跨度三塔懸索橋一種適宜的主梁拼裝施工順序。

淺談懸索橋的穩(wěn)定性 摘要隨著橋梁事業(yè)不斷發(fā)展，懸索橋的應(yīng)用也越來越廣泛，所 以其穩(wěn)定性也顯得尤為重要。而在現(xiàn)實中的風荷載及各種橋梁上的 活荷載（主要指車輛）都將影響懸索橋的穩(wěn)定性?，F(xiàn)就懸索橋在荷 載作用下的穩(wěn)定性有關(guān)問題進行簡單的討論。 關(guān)鍵詞懸索橋；風荷載；活荷載；穩(wěn)定性 中圖分類號u44文獻標識碼a文章編號1674-6708 （2011）47-0050-01 懸索橋，又名吊橋（suspensionbridge）指的是以通過索塔懸 掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承 重構(gòu)件的橋梁。懸索橋由懸索、索塔、錨碇、吊桿、橋面系等部分 組成。懸索橋的主要承重構(gòu)件是懸索，它主要承受拉力，一般用抗 拉強度高的鋼材（鋼絲、鋼絞線、鋼纜等）制作。由于懸索橋可以 充分利用材料的強度，并具有用料省、自重輕的特點，因此懸索橋 在各種體系橋梁中的跨越能力最

大跨徑懸索橋貓道非線性靜風穩(wěn)定性分析——結(jié)合節(jié)段模型風洞試驗結(jié)果，運用二次開發(fā)的ansys軟件，建立東海某大跨徑懸索橋無抗風纜貓道的有限元模型，綜合考慮由有效風攻角和有效風速構(gòu)成的靜風荷載非線性和貓道幾何非線性的雙重影響，采用增量雙重迭代搜索法進...

結(jié)合節(jié)段模型風洞試驗結(jié)果,運用二次開發(fā)的ansys軟件,建立東海某大跨徑懸索橋無抗風纜貓道的有限元模型,綜合考慮由有效風攻角和有效風速構(gòu)成的靜風荷載非線性和貓道幾何非線性的雙重影響,采用增量雙重迭代搜索法進行貓道靜風失穩(wěn)的全過程以及靜風荷載非線性、橫向天橋間距和剛度、初始風攻角、貓道矢跨比、水平拉索對貓道靜風穩(wěn)定性影響的研究。結(jié)果表明:大跨徑貓道的失穩(wěn)形態(tài)主要為空間彎扭耦合失穩(wěn),扭轉(zhuǎn)變形對貓道的靜風失穩(wěn)有明顯影響,升力和扭轉(zhuǎn)力矩是貓道失穩(wěn)的關(guān)鍵因素;大跨徑貓道的靜風穩(wěn)定計算必須同時考慮由有效風攻角和有效風速影響的靜風荷載非線性和貓道的幾何非線性,不計入貓道結(jié)構(gòu)變形的影響,會高估貓道的抗靜風穩(wěn)定能力;適當減小橫向天橋的間距和增大其剛度可以提高貓道的靜風失穩(wěn)臨界風速;隨著初始風攻角和貓道矢跨比的增大,貓道的靜風穩(wěn)定性有所下降;設(shè)置水平拉索會降低貓道靜風失穩(wěn)臨界風速。

采用節(jié)段模型風洞試驗與靜力穩(wěn)定性非線性計算分析相結(jié)合的方法,對潤揚長江公路大橋懸索橋施工貓道在正交風作用下抗風穩(wěn)定性進行了計算分析,介紹了施工貓道抗風穩(wěn)定性非線性計算分析方法及其特點。

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運用三維有限差分法(flac-3d)對某特大橋的隧道錨碇區(qū)巖體的穩(wěn)定性進行了數(shù)值模擬,分析了原始山體、施工開挖后以及在主纜荷載、塔基荷載作用下巖體的變形、應(yīng)力狀態(tài)以及拉應(yīng)力、塑性區(qū)分布,計算了各種工況下巖體的穩(wěn)定性。根據(jù)計算分析結(jié)果,對隧道錨碇區(qū)巖體穩(wěn)定性進行綜合評價。目前在建的大型特大型懸索橋隧道錨碇不多,加之此軟硬巖互層區(qū)建隧道錨的工程實例非常少見,因此進行該隧道錨碇區(qū)巖體的穩(wěn)定性分析,具有一定的工程實用價值和推廣借鑒價值。

vol121　no18公　路　交　通　科　技2004年8月 journalofhighwayandtransportaionresearchanddevelopment 文章編號:1002ο0268(2004)08ο0034ο04 收稿日期:2003ο06ο12 基金項目:浙江省自然科學基金資助項目(502118) 作者簡介:張新軍(1971-),男,浙江東陽人,博士后,副教授,主要研究方向為大跨度橋梁風致振動理論與控制1 大跨度懸索橋的顫振穩(wěn)定性研究 張新軍 1 ,孫炳楠 2 (11浙江工業(yè)大學建筑工程學院,浙江　杭州　310032;21浙江大學建筑工程學院,浙江　杭州　310027) 摘要:顫振穩(wěn)定性是大跨度懸索橋設(shè)計中倍受關(guān)注的重要問題。運用大跨度橋梁的三維非線性顫振分析方法,以潤

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自錨式懸索橋的風穩(wěn)定性研究綜述 摘要：自錨式懸索橋因其獨特的主纜錨固方式，在承受豎向荷 載方面表現(xiàn)突出，但承受橫向荷載（主要是風荷載）能力較弱。橋 梁承受風荷載主要分為靜風荷載和近地紊流風荷載兩種。本文主要 綜述了自錨式懸索橋的靜風穩(wěn)定性分析和動力失穩(wěn)中的顫振分析 的研究進展。 關(guān)鍵詞：自錨式，懸索橋，靜風穩(wěn)定性，顫振 中圖分類號：tu74文獻標識碼：a文章編號： 前言 懸索橋是常用的四種橋之一，是利用主纜和吊索作為加勁梁的 懸掛體系，其主要結(jié)構(gòu)由主纜、索塔、錨碇、吊索和加勁梁組成[1]。 懸索橋的最大特征就是能夠?qū)崿F(xiàn)大跨距建造。懸索橋按照錨固方式 分為自錨式和地錨式懸索橋。自錨式懸索橋同一般懸索橋相比，其 主纜直接錨固在加勁梁的兩端，省去了錨定結(jié)構(gòu)，利用加勁梁直接 承受主纜傳遞的水平分力，具有不需要錨碇和主梁承受較大軸力的 特點，既節(jié)省了昂貴的錨碇費用，造型更簡潔美觀，又改

三塔懸索橋人字型鋼中塔選型及關(guān)鍵構(gòu)造設(shè)計——三塔懸索橋整體剛度低，中塔選擇對整個結(jié)構(gòu)的受力有非常顯著的影響。中塔的設(shè)計需要解決主纜在塔頂抗滑移安全系數(shù)問題和主梁跨中撓跨比問題這一對矛盾。文章介紹了泰州大橋中塔的受力特點和結(jié)構(gòu)行為，在此基礎(chǔ)上對...

為了保證大跨度懸索橋施工貓道的抗風安全,通過風洞試驗對懸索橋施工貓道進行了動力特性和抗風穩(wěn)定性分析,結(jié)果表明,雖然沒有采取設(shè)置抗風索的措施來提高貓道的抗風穩(wěn)定性,但仍然具有良好的抗風穩(wěn)定能力。

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的彈塑性穩(wěn)定性分析——本文在采用梁-柱理論得出的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)單元彈性切線剛度矩陣的基礎(chǔ)上,考慮材料的物理非線性,對彈性切線剛度矩陣加以修正得到彈塑性切線剛度矩陣。并且利用anasys工作站程序,對算例進行了彈塑性穩(wěn)定性分析,得出了有價值的結(jié)論。

綜合考慮靜風荷載非線性和幾何非線性,引用大跨度橋梁非線性靜風穩(wěn)定分析理論,通過引入外層迭代次數(shù)上限對增量與內(nèi)外兩重迭代相結(jié)合的方法進行改進,提出了優(yōu)化迭代分析方法,編制計算程序?qū)κ澜缱畲罂鐝戒撓淞簯宜鳂蛭鬈╅T大橋的靜風穩(wěn)定性進行全過程分析,研究了該橋的失穩(wěn)形態(tài)和機理.通過計算與改進前的算法進行比較,優(yōu)化迭代分析方法結(jié)果準確、效率高.

以某166m+628m+166m雙塔單跨鋼箱梁懸索橋為例,在最大靜陣風風速49m/s環(huán)境下,主纜施工采用3跨分段式貓道,不設(shè)置抗風纜,承重索錨固于帶拉板的鋼管混凝土錨梁結(jié)構(gòu)上。利用ansys軟件進行計算分析,驗證貓道鋼絲繩索力及抗風穩(wěn)定性均滿足規(guī)范要求,橫向天橋的設(shè)置對貓道抗風穩(wěn)定性效果明顯。

大跨自錨式懸索橋顫振穩(wěn)定性的敏感性分析——基于橋梁多振型耦合的氣彈性理論，建立了基于特征值問題的氣動參數(shù)敏感性分析方法，并結(jié)合目前國內(nèi)最大跨度的獨塔和雙塔自錨式懸索橋的風洞試驗資料，分別探討截面形狀、氣動阻尼、模態(tài)耦合、顫振導數(shù)等對橋梁氣動性...

隨著斜拉橋跨徑的日益增大,全橋結(jié)構(gòu)也變得更柔,因此斜拉橋存在靜風失穩(wěn)的可能。該文采用增量與內(nèi)外兩重迭代相結(jié)合的方法,綜合考慮靜風荷載與結(jié)構(gòu)非線性影響,對某拱塔斜拉橋進行了靜風穩(wěn)定性全過程分析。

三塔雙跨懸索橋動力特性分析——橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性對進行橋梁的動力性能設(shè)計、健康檢測和維護具有十分重要的意義，而三塔雙跨懸索橋具有和傳統(tǒng)的大跨徑懸橋不完全相同的靜、動力性能。針對泰州大橋工程實例，通過ansys有限元分析軟件研究了三塔雙跨懸索橋在成...

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