三塔懸索橋施工過程抗風(fēng)穩(wěn)定性

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

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

采用三維非線性空氣動(dòng)力穩(wěn)定性分析程序,分析三塔懸索橋施工全過程空氣動(dòng)力穩(wěn)定性的變化規(guī)律,揭示了不同主梁施工順序?qū)θ宜鳂蚴┕み^程空氣動(dòng)力穩(wěn)定性的影響,并探討具有良好空氣動(dòng)力穩(wěn)定性的主梁施工順序。

結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)由于具有突發(fā)性,往往會帶來重大危害。三塔懸索橋在恒載狀態(tài)下,主纜對中間塔塔頂?shù)募s束較邊塔弱,有必要對其進(jìn)行穩(wěn)定性分析。以泰州大橋?yàn)楣こ虒?shí)例,采用三維有限元模型,研究了泰州大橋中間塔在施工階段及成橋階段的結(jié)構(gòu)彈塑性穩(wěn)定問題。

懸索橋在施工過程的結(jié)構(gòu)剛度比較小,空氣靜力作用產(chǎn)生的非線性效應(yīng)以及橋面主梁架設(shè)方法都將對懸索橋施工過程的顫振穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響。運(yùn)用大跨度橋梁顫振分析的三維非線性方法,分析宜昌長江大橋采用不同主梁架設(shè)方法時(shí)的顫振穩(wěn)定性變化趨勢,并探討靜風(fēng)效應(yīng)和主梁架設(shè)方法對懸索橋施工過程顫振穩(wěn)定性影響的程度、機(jī)理和規(guī)律。

大跨度懸索橋施工期結(jié)構(gòu)柔性大,靜風(fēng)作用下結(jié)構(gòu)大變形和剛度變化以及橋址區(qū)域內(nèi)風(fēng)速空間分布的非均勻性可能會對其靜風(fēng)穩(wěn)定性造成影響?？紤]結(jié)構(gòu)非線性、靜風(fēng)效應(yīng)和風(fēng)速空間非均勻分布等因素,建立了精細(xì)化的大跨度橋梁三維非線性靜風(fēng)分析方法,并編制了相應(yīng)的計(jì)算分析程序。以潤揚(yáng)長江大橋南汊懸索橋?yàn)槔?模擬加勁梁從跨中向兩側(cè)橋塔和由兩側(cè)橋塔向跨中對稱拼裝兩種主梁架設(shè)順序,分析了施工全過程懸索橋靜風(fēng)穩(wěn)定性的變化趨勢,并探明了風(fēng)速空間分布非均勻性對成橋和施工狀態(tài)懸索橋靜風(fēng)穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明:加勁梁采用從兩側(cè)橋塔向跨中對稱架設(shè)時(shí),懸索橋可以獲得較好的靜風(fēng)穩(wěn)定性,尤其在施工初期；風(fēng)速沿豎向高度變化和風(fēng)速空間分布寬度對成橋和施工狀態(tài)懸索橋的靜風(fēng)穩(wěn)定性影響不大,但風(fēng)速非對稱分布因素影響則比較顯著,須在分析中重視和考慮。

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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(shí)中的風(fēng)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(jìn)行簡單的討論。 關(guān)鍵詞懸索橋；風(fēng)荷載；活荷載；穩(wěn)定性 中圖分類號u44文獻(xiàn)標(biāo)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(qiáng)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(qiáng)度，并具有用料省、自重輕的特點(diǎn)，因此懸索橋 在各種體系橋梁中的跨越能力最

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自錨式懸索橋的風(fēng)穩(wěn)定性研究綜述 摘要：自錨式懸索橋因其獨(dú)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(fēng)荷載）能力較弱。橋 梁承受風(fēng)荷載主要分為靜風(fēng)荷載和近地紊流風(fēng)荷載兩種。本文主要 綜述了自錨式懸索橋的靜風(fēng)穩(wěn)定性分析和動(dòng)力失穩(wěn)中的顫振分析 的研究進(jìn)展。 關(guān)鍵詞：自錨式，懸索橋，靜風(fēng)穩(wěn)定性，顫振 中圖分類號：tu74文獻(xiàn)標(biāo)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(diǎn)，既節(jié)省了昂貴的錨碇費(fèi)用，造型更簡潔美觀，又改

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(shí)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(shí)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(jìn)行了分析.通過對各種初始缺陷和偏壓狀況下計(jì)算結(jié)果的比較,得出鋼管支架失穩(wěn)的規(guī)律.

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動(dòng)穩(wěn)定性方面已進(jìn)行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動(dòng)內(nèi)力以及風(fēng)荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動(dòng)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(jìn)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(dòng)穩(wěn)定性的影響日益成為一個(gè)重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動(dòng)穩(wěn)定性的影響進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

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(xiàng)目:浙江省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)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?yàn)榇罂缍葮蛄猴L(fēng)致振動(dòng)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(xué)建筑工程學(xué)院,浙江　杭州　310032;21浙江大學(xué)建筑工程學(xué)院,浙江　杭州　310027) 摘要:顫振穩(wěn)定性是大跨度懸索橋設(shè)計(jì)中倍受關(guān)注的重要問題。運(yùn)用大跨度橋梁的三維非線性顫振分析方法,以潤

國內(nèi)目前在大跨度懸索橋梁的氣動(dòng)穩(wěn)定性方面已進(jìn)行了大量的研究工作,但是,例如懸索氣動(dòng)內(nèi)力以及風(fēng)荷載空間非均勻分布性等因素對橋梁氣動(dòng)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(jìn)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(dòng)穩(wěn)定性的影響日益成為一個(gè)重要的問題。本文旨在對上述這些因素對橋梁氣動(dòng)穩(wěn)定性的影響進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

第＋三章懸索橋施工 第一節(jié)概述 懸索橋施工主要有：錨碇、塔、主纜和加勁梁的制作和安裝。本節(jié)先就其施工情況作一介紹。 一、錨碇與塔的施工 1.錨碇 錨碇是主纜錨固裝置的總稱，由砼錨塊(含鋼筋)及支架、錨桿、鞍座(散索鞍)等組成。主纜 由空中成束的形式進(jìn)入錨碇，要經(jīng)過一系列轉(zhuǎn)向、展開、錨固的構(gòu)件，這些我們將在第二節(jié) 詳細(xì)敘述。本節(jié)只介紹錨塊及其基礎(chǔ)。 錨塊的形式可分為重力式(圖13—1a))和隧道式(圖13—1b))。若錨碇處有堅(jiān)實(shí)巖層靠近地表， 修建隧道錨(或稱巖洞式錨)有可能比較經(jīng)濟(jì)。美國華盛頓橋新?lián)裎靼跺^碇是隧道式，其砼用 量22200m3，較之于紐約岸錨碇所用砼及花崗巖鑲面工程量107000m3，僅為其21％。但隧 道錨有傳力機(jī)理不明確的缺點(diǎn)，美國金門大橋原設(shè)計(jì)兩端部都用隧道錨，但考慮到隧道錨塊 砼將力傳給周圍基巖機(jī)理不明確，總工程師乃改

以某1400m主跨的吊拉組合體系方案橋?yàn)楣こ瘫尘?分別模擬主梁從兩側(cè)橋塔向中跨跨中對稱拼裝以及同時(shí)從兩側(cè)橋塔和中跨跨中開始最后在斜拉段與懸吊段結(jié)合處合攏的對稱拼裝施工的兩種施工順序,采用三維非線性空氣靜力和動(dòng)力穩(wěn)定性分析方法,分析了主梁拼裝過程結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性、空氣靜力和動(dòng)力穩(wěn)定性的演變規(guī)律,并從抗風(fēng)穩(wěn)定性角度提出了吊拉組合體系橋適宜的主梁拼裝施工順序.結(jié)果表明:主梁采用從兩側(cè)橋塔向中跨跨中對稱拼裝施工順序時(shí),結(jié)構(gòu)可以獲得較大的自振頻率,并具有較好的空氣靜力和動(dòng)力穩(wěn)定性,是吊拉組合體系橋一種適宜的主梁拼裝施工順序.

以某166m+628m+166m雙塔單跨鋼箱梁懸索橋?yàn)槔?在最大靜陣風(fēng)風(fēng)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(fēng)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(jìn)行計(jì)算分析,驗(yàn)證貓道鋼絲繩索力及抗風(fēng)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(fēng)穩(wěn)定性效果明顯。

利用ansys中的變截面梁單元,對砼斜拉橋進(jìn)行三維有限元穩(wěn)定性分析。以荊州長江公路大橋?yàn)槔?計(jì)算了該橋全橋在施工過程中的穩(wěn)定特征值。計(jì)算結(jié)果表明該橋全橋在施工過程中的穩(wěn)定性可以得到保證,但施工時(shí)要注意主梁的穩(wěn)定性。

以北京密云云蒙大橋?yàn)橐劳?進(jìn)行了1/20全橋縮尺模型試驗(yàn)。通過對兩套不同張拉方案下得到的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,揭示了自錨式懸索橋在兩輪張拉程序下吊索索力的變化規(guī)律,指出吊索索力的相干性與體系轉(zhuǎn)換狀態(tài)有關(guān),研究了索鞍頂推過程對吊索索力的影響,指出索鞍頂推將導(dǎo)致主纜被繃緊的一側(cè)吊索力全面上升,主纜被放松的一側(cè)吊索力全面下降,闡述了無應(yīng)力狀態(tài)法的基本理論,并通過分析成橋索力的實(shí)現(xiàn)情況,驗(yàn)證了在自錨式懸索橋施工過程中應(yīng)用無應(yīng)力狀態(tài)法進(jìn)行施工控制的合理性。

基于u.l列式的虛功增量方程,引入合理的位移模式,導(dǎo)出了懸鏈線索元切線剛度矩陣的顯示表達(dá)式,進(jìn)而建立起了分析懸索橋結(jié)構(gòu)更為精細(xì)的幾何非線性有限元法.運(yùn)用該方法并結(jié)合懸索橋的施工特點(diǎn),提出了一種精確模擬懸索橋施工全過程的迭代算法,可得出各施工階段的施工理想狀態(tài).算例結(jié)果表明:此方法收斂快、精度較高.圖5,表2,參10.

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(dòng)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(dú)塔和雙塔自錨式懸索橋的風(fēng)洞試驗(yàn)資料，分別探討截面形狀、氣動(dòng)阻尼、模態(tài)耦合、顫振導(dǎo)數(shù)等對橋梁氣動(dòng)性...