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动荷载作用下隧道锚承载性能及影响因素敏感性分析
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作者 杨国俊 张树涛 +2 位作者 吕明航 杜永峰 唐光武 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期207-218,共12页
为了更加合理地评价悬索桥隧道式锚碇的承载能力,探究隧道锚在动荷载作用下的失效过程,借助有限差分软件建立数值模型,提取并分析接触面应力应变分布形式,并与静力作用下结果进行对比,建立不同工况研究锚塞体参数与动荷载参数对承载力... 为了更加合理地评价悬索桥隧道式锚碇的承载能力,探究隧道锚在动荷载作用下的失效过程,借助有限差分软件建立数值模型,提取并分析接触面应力应变分布形式,并与静力作用下结果进行对比,建立不同工况研究锚塞体参数与动荷载参数对承载力的影响.研究结果表明,动荷载作用下,锚岩接触面应力与位移分布形式与静载类似,但幅值与增长速率明显大于静载状态,拱顶方向和右拱脚向位移增加幅度分别达到36%和112%,且二者在7倍静力荷载幅值作用下,达到其位移差异变化的“门槛值”0.30 mm;动荷载作用下,隧道锚的极限承载力随着锚塞体扩展角、长度以及间距的增加均有所增加,其几何参数敏感性排序由高到低为锚塞体长度、锚塞体扩展角、锚塞体间距,动荷载频率对承载力的影响较小,动荷载作用下隧道锚极限承载力出现明显降低,平均降低幅度约为21%.动荷载作用下隧道锚承载性能及影响因素的敏感性分析为实际工程中隧道锚极限承载力的优化设计提供了参考. 展开更多
关键词 桥梁工程 隧道锚 极限承载力 MINDLIN应力解 动荷载
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基于随机场的大跨悬索桥挠度可靠度评估方法
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作者 程进 孙克荻 袁义 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期13-21,共9页
大跨度悬索桥造价高,通行量大,扮演着交通网络的关键角色。作为控制性工程,目前主要采用有限元方法等确定性的分析方法对其安全可靠性进行计算和分析。但是实际工程中的结构参数具有不确定性,同时在空间上还存在变异性和相关性,故引入... 大跨度悬索桥造价高,通行量大,扮演着交通网络的关键角色。作为控制性工程,目前主要采用有限元方法等确定性的分析方法对其安全可靠性进行计算和分析。但是实际工程中的结构参数具有不确定性,同时在空间上还存在变异性和相关性,故引入随机场因素的影响。采用数值分析方法,结合随机场理论与可靠度理论,提出了基于随机场的大跨度悬索桥可靠度评估方法。方法主要包括3方面内容:采用中心点法和相关函数处理随机场;采用有限元方法进行结构数值分析;采用一次二阶矩法中的验算点法进行结构可靠度指标计算。介绍了方法的具体实现流程,编写了与之对应的分析程序,通过若干数值算例验证了方法和程序的准确性和适用性。最后以三塔四跨悬索桥——温州瓯江北口大桥为工程实例,考虑桥梁结构参数的不确定性及其在空间上的变异性和相关性,在正常使用极限状态下对其挠度可靠度进行评价,分析了考虑随机场对温州瓯江北口大桥挠度可靠度指标的影响。结果表明:该文提出的方法适用于大跨度悬索桥的可靠度评估。考虑随机场相比不考虑随机场计算得到的正常使用极限状态下的挠度可靠度指标偏小。这说明,忽略大跨度悬索桥结构参数在空间上的变异性和相关性,会导致过高估计结构在正常使用极限状态下的挠度可靠度。 展开更多
关键词 悬索桥 随机场 一次二阶矩法 有限元分析 可靠度指标
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提高斜风下悬索桥主梁架设初期颤振稳定性措施研究
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作者 张新军 叶孟磊 何智超 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第5期542-546,584,共6页
以润扬长江大桥南汊悬索桥为研究对象,针对大跨度悬索桥施工抗风安全性问题,使用斜风下大跨度桥梁三维颤振分析程序,系统研究了斜风下主梁架设全过程的颤振稳定性,确定了主梁架设初期为颤振稳定性最差施工阶段。针对该施工阶段,重点研... 以润扬长江大桥南汊悬索桥为研究对象,针对大跨度悬索桥施工抗风安全性问题,使用斜风下大跨度桥梁三维颤振分析程序,系统研究了斜风下主梁架设全过程的颤振稳定性,确定了主梁架设初期为颤振稳定性最差施工阶段。针对该施工阶段,重点研究主梁非对称架设、交叉索和偏心质量块布置等3种措施提高斜风下悬索桥颤振稳定性的效果,并提出优化方案。研究结果表明:在悬索桥主梁架设初期,颤振稳定性受斜风效应影响显著,制定抗风措施时需要重点考虑斜风的影响;当主梁拼装率低于20%时,斜风下最小颤振临界风速低于颤振检验风速,是控制悬索桥施工时颤振稳定性的关键阶段;当主梁拼装率为13%时,采用偏心率为8.6%的主梁非对称架设、中跨靠近桥塔L/3段主缆间设置水平交叉索,或者在主梁迎风侧布置质量大于主梁质量10%的偏心质量块,这3种措施均可以获得较好的颤振稳定性。其中主梁非对称架设措施的改善效果最好,其次是主缆间设置水平交叉索,布置偏心质量块的改善效果一般。 展开更多
关键词 斜风 悬索桥 主梁架设初期 颤振稳定性 改善措施
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三塔斜拉-悬吊协作体系桥颤振稳定性研究
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作者 张新军 陈冰泽 周楠 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第3期244-250,共7页
采用斜风下大跨度桥梁三维全模态颤振分析程序,分析1 400 m主跨的三塔斜拉-悬吊协作体桥设计方案的动力特性和斜风下的颤振稳定性,并与相同主跨的双塔斜拉-悬吊协作体系桥和三塔悬索桥进行对比分析,揭示其颤振性能及主要影响因素。研究... 采用斜风下大跨度桥梁三维全模态颤振分析程序,分析1 400 m主跨的三塔斜拉-悬吊协作体桥设计方案的动力特性和斜风下的颤振稳定性,并与相同主跨的双塔斜拉-悬吊协作体系桥和三塔悬索桥进行对比分析,揭示其颤振性能及主要影响因素。研究结果表明:三塔斜拉-悬吊协作体系桥结构柔性大,竖向刚度和横向刚度均很小,对斜风作用敏感;各风攻角下,颤振临界风速随着风偏角的增大均没有呈现如斜风分解法所述的余弦变化特征,其颤振稳定性可能在斜风下更差;斜风效应对颤振稳定性影响较小,静风效应则显著降低斜风下的颤振稳定性,总体平均降幅达到11.59%,在考虑斜风和静风作用的综合影响后,降幅更加显著,达到11.85%;虽然相较于双塔斜拉-悬吊协作体系桥,三塔斜拉-悬吊协作体系桥的结构刚度和斜风下的颤振稳定性均有所下降,但是比相同主跨的三塔悬索桥有明显提高,是一种大跨度多塔缆索承重桥梁适宜的结构型式。 展开更多
关键词 斜风 三塔斜拉-悬吊协作体系桥 颤振稳定性 动力特性 静风效应
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桥梁整体海上运输“桥-船-水”耦合仿真与工程实践
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作者 熊文 郑磊 +2 位作者 牛凯 马小龙 方羽 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1113-1122,共10页
鉴于目前针对海上运输整体漂浮状态桥梁体系安全性评估的研究较少,且船舶货运安全性评估标准也不能满足桥梁整体浮运安全需求,本文拟建立一种基于数值模拟技术的桥梁海上运输安全性评价方法。通过建立基于三维势流理论和动力有限元的船... 鉴于目前针对海上运输整体漂浮状态桥梁体系安全性评估的研究较少,且船舶货运安全性评估标准也不能满足桥梁整体浮运安全需求,本文拟建立一种基于数值模拟技术的桥梁海上运输安全性评价方法。通过建立基于三维势流理论和动力有限元的船舶-桥梁体系数值模型,实现了船舶-桥梁体系在自重、风、浪、流组合作用下的运动和应力响应计算。针对船舶-桥梁体系在海上运输过程中的强度和稳定安全性,提出了桥梁海上运输的强度和稳定安全性评价指标和评价方法,并通过某跨海大桥海上运输项目作为案例进行了安全性评价。结果表明,该跨海大桥海上运输安全性评价指标均满足要求,其接触面相对滑移安全系数与阈值较为接近,因此需要增设绑扎支撑体系以保证安全,该评价方法具有工程实用价值。 展开更多
关键词 桥梁海上运输 流固耦合 三维势流理论 安全性评估 波浪力
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高烈度地震区超矮墩转体T构设计研究
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作者 吴志勇 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2025年第3期148-152,163,共6页
某高速公路上跨铁路立交桥采用2×65m预应力混凝土转体T构,受地形条件等限制,推荐方案主墩高度很矮,在E2地震作用下,转体T构抗震分析对于确定主墩构造和配筋设计影响较大,而在国内外高烈度地震区超矮墩转体T构的工程案例非常罕见。... 某高速公路上跨铁路立交桥采用2×65m预应力混凝土转体T构,受地形条件等限制,推荐方案主墩高度很矮,在E2地震作用下,转体T构抗震分析对于确定主墩构造和配筋设计影响较大,而在国内外高烈度地震区超矮墩转体T构的工程案例非常罕见。本文阐述了超矮墩转体T构方案的论证过程,并通过抗震分析确定了主墩和基础结构构造,形成了一些关键技术,对类似超矮墩转体T构的抗震设计具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 超矮墩 转体T构 主墩 基础 抗震设计
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狮子洋大桥设计风参数及主梁断面气动优化研究 被引量:2
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作者 赵林 刘鹏 +2 位作者 徐军 崔冰 崔巍 《桥梁建设》 北大核心 2025年第1期15-23,共9页
狮子洋大桥为主跨2180 m的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁悬索桥,该桥中跨桥面高度处设计基准风速高达48.0 m/s。为确保该超大跨度悬索桥运营阶段的抗风安全性,围绕主梁气动外形优化开展多方案抗风性能比选及风致振动性能评价。结合气象站... 狮子洋大桥为主跨2180 m的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁悬索桥,该桥中跨桥面高度处设计基准风速高达48.0 m/s。为确保该超大跨度悬索桥运营阶段的抗风安全性,围绕主梁气动外形优化开展多方案抗风性能比选及风致振动性能评价。结合气象站概率统计模型设计风速和混合气候模式设计风速,确定狮子洋大桥桥位处设计风参数;对5种主梁方案开展主梁节段模型风洞试验,进行主梁方案比选和颤振稳定性气动措施优化、不同扭转阻尼比下涡激共振稳定性评价以及台风气候模式下多模态抖振频域计算。结果表明:桥位设计基本风速取34.9 m/s;颤振稳定性方面,对5种主梁方案,上、下层桥面设置通长纵梁能显著改善主梁断面的气动稳定性,增设桥面底部中央稳定板、封闭下层桥面底部和上、下弦杆风嘴可进一步提升抑振效果;涡激共振响应方面,当扭转阻尼比达到0.32%时,扭转涡激共振基本消失;抖振响应方面,台风下主梁抖振响应显著高于《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)规定的百年重现期内设计风速下抖振响应。推荐主梁方案为上、下层桥面系分别采用正交异性钢桥面板和整体式箱梁的双层桥面板桁-箱桁组合钢梁,其主梁断面可满足颤振、涡激共振和抖振的抗风安全设计要求。 展开更多
关键词 悬索桥 双层桥面板桁-箱桁组合钢梁 台风 风致振动 气动选型 风洞试验
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湖北燕矶长江大桥猫道设计方案研究
8
作者 赵全成 张栋 蒋本俊 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期10-17,共8页
湖北燕矶长江大桥为主跨1860 m的内外缆不同垂度四主缆体系双层钢桁梁悬索桥,具有高低四缆、双缆窄距、小垂跨比、超大跨度、并联索鞍等特点,该桥猫道横向布置困难、索力大、布索空间小、过塔困难、抗风复杂。针对上述问题,提出一种三... 湖北燕矶长江大桥为主跨1860 m的内外缆不同垂度四主缆体系双层钢桁梁悬索桥,具有高低四缆、双缆窄距、小垂跨比、超大跨度、并联索鞍等特点,该桥猫道横向布置困难、索力大、布索空间小、过塔困难、抗风复杂。针对上述问题,提出一种三跨连续式非对称猫道设计方案。猫道采用等宽非对称断面布置,保证猫道面层、天桥施工效率的同时解决了双缆窄距带来的猫道横向布置难题;猫道承重索采用Φ60 mm标准抗拉强度2160 MPa高强度钢丝绳,减少承重索数量,结合双层承重索受力体系,有效解决了索力大及布索空间小的难题;猫道承重索采用穿塔方案,消除了并联索鞍带来的过塔难题;内、外缆猫道之间设置横向阻尼抗风装置及制振索,大幅降低了内、外缆猫道之间碰撞风险,提升了猫道使用的安全性与舒适性。 展开更多
关键词 悬索桥 不同垂度四主缆 猫道 等宽非对称断面 双层承重索 穿塔方案 抗风措施 结构设计
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深中大桥主缆智慧索股研制与工程应用
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作者 张鸿 杨建平 +2 位作者 范典 金芳 王蔚 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期1-9,共9页
深中通道深中大桥为主跨1 666 m的全飘浮钢箱梁双塔悬索桥,设2根主缆,单根主缆由199股预制平行钢丝索股组成,单根索股由127根φ6.0 mm高强锌铝镁多元合金镀层钢丝和锚具等组成。为实现该桥主缆全域范围内的温、湿度密集监测,提升主缆健... 深中通道深中大桥为主跨1 666 m的全飘浮钢箱梁双塔悬索桥,设2根主缆,单根主缆由199股预制平行钢丝索股组成,单根索股由127根φ6.0 mm高强锌铝镁多元合金镀层钢丝和锚具等组成。为实现该桥主缆全域范围内的温、湿度密集监测,提升主缆健康监测水平,提出通长内嵌温、湿度弱光栅阵列传感光纤的3 000米级智慧索股新结构,开展弱光栅阵列湿度传感光纤、光纤封装光缆结构及智慧索股研制,在该桥下游主缆中安装4根3 006 m长智慧索股,并对智慧索股服役状态进行了长达2年的跟踪监测。结果表明:研制的智慧索股新结构可保证其内传感光纤在制造和现场安装应用全过程的存活与工作,智慧索股实现了主缆全域温、湿度的密集监测,该结构为悬索桥主缆全域的温、湿度监测提供了全新的技术手段。 展开更多
关键词 悬索桥 弱光栅阵列传感光纤 温度 湿度 光缆 智慧索股 工程应用
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悬索桥销接式平行钢丝吊索设计研究与建议
10
作者 唐贺强 肖海珠 《桥梁建设》 北大核心 2025年第3期120-125,共6页
针对悬索桥销接式平行钢丝吊索在使用过程中出现的病害,从吊索结构布置、构造设计、材料选择、计算内容等方面进行研究并给出针对性的设计建议。同一吊点吊索的肢数一般宜设计为2肢;吊索的纵向间距应考虑结构受力及施工等需要,设置为加... 针对悬索桥销接式平行钢丝吊索在使用过程中出现的病害,从吊索结构布置、构造设计、材料选择、计算内容等方面进行研究并给出针对性的设计建议。同一吊点吊索的肢数一般宜设计为2肢;吊索的纵向间距应考虑结构受力及施工等需要,设置为加劲梁横梁间距的整数倍;悬索桥主跨跨中区域宜设置柔性中央扣;跨中最短吊索的柔性段长度不宜小于1.5 m,最好不小于2 m。吊索下端与加劲梁的连接建议采用销接式;锚头可采用热铸锚;空间索面吊索及柔性段长度小于10 m的平行索面吊索,其上、下端建议设置关节轴承;吊索相关部件之间应设置合适的过盈配合与间隙配合。吊索建议采用直径5 mm系列的锌铝合金镀层钢丝;叉形耳板宜采用强度相对较低的优质钢材,避免高强度钢对应力集中敏感易形成裂纹源的问题;吊索锚杯可采用ZG20Mn低合金铸钢。吊索受力分析应考虑静载试验工况,此时钢部件应力可按屈服强度控制。 展开更多
关键词 悬索桥 销接式吊索 高强钢丝 中央扣 柔性段长度 热铸锚 桥梁设计
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中央稳定板对流线型箱梁颤振“等效风攻角”影响研究
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作者 张明金 颜庭辕 +3 位作者 吴联活 张洪瑞 秦竟熙 李永乐 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期1373-1379,共7页
为实现复杂风攻角下桥梁颤振性能提升和断面气动外形优化,以主跨1760 m的大跨度悬索桥为研究对象,采用节段模型风洞试验方法,系统测试了原始断面及增设不同高度上中央稳定板后的优化断面三分力系数、涡激振动响应,并在-7°~7°... 为实现复杂风攻角下桥梁颤振性能提升和断面气动外形优化,以主跨1760 m的大跨度悬索桥为研究对象,采用节段模型风洞试验方法,系统测试了原始断面及增设不同高度上中央稳定板后的优化断面三分力系数、涡激振动响应,并在-7°~7°的风攻角范围内试验了颤振临界风速。基于试验现象,提出并分析了“等效风攻角”效应及其应用方法。结果表明,增设上中央稳定板对断面三分力系数和涡振性能影响较小,但能有效改变流线型箱梁的颤振“等效风攻角”,使其由原始状态的-3°迁移至0°。该迁移有效提升了桥址区实际来流风攻角下的颤振临界风速,揭示了上中央稳定板通过调控“等效风攻角”提升颤振稳定性的机理,建立了气动外形优化与性能改善的关联机制且可以作为应用工程实例。 展开更多
关键词 流线型箱梁 颤振临界风速 等效风攻角 大风攻角 气动措施 中央稳定板
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空间缆悬索桥主梁吊装过程分析
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作者 陈铭 万田保 王波 《世界桥梁》 北大核心 2025年第3期96-101,共6页
为研究利用独立悬挂式缆载吊机进行空间缆悬索桥主梁吊装的可行性,以某空间缆悬索桥为背景,采用有限元法对采用该吊机的主梁吊装过程展开分析。有限元模拟时,采用线性弹簧和仅受压弹簧协同模拟主梁节段间的临时连接;通过增加梁单元引入... 为研究利用独立悬挂式缆载吊机进行空间缆悬索桥主梁吊装的可行性,以某空间缆悬索桥为背景,采用有限元法对采用该吊机的主梁吊装过程展开分析。有限元模拟时,采用线性弹簧和仅受压弹簧协同模拟主梁节段间的临时连接;通过增加梁单元引入主缆弯扭刚度和索夹抗弯刚度;基于主缆弯扭刚度限值开展多参数分析并通过关键响应包络进行结果评估。结果表明:在梁段吊装过程中,结构面临吊索弯折、主缆扭转、主缆弯折、主梁合龙难度大、节段临时连接力大等问题,采用2种梁段吊装顺序结构关键响应存在一定差异,采用相关工程措施后均可行。该量化评估方法亦可为主缆间横向顶撑或对拉装置设置的必要性和数量提供决策依据。 展开更多
关键词 空间缆悬索桥 独立悬挂式缆载吊机 吊索弯折 主缆扭转 主缆弯折 弯扭刚度 成桥状态 有限元法
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张靖皋长江大桥南航道桥南锚碇刚性接头地下连续墙三槽合一工艺试验研究
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作者 夏欢 戴俊平 +2 位作者 钟永新 徐杰 朱俊涛 《桥梁建设》 北大核心 2025年第3期27-34,共8页
张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双跨吊钢箱梁悬索桥,南锚碇基础采用支护转结构复合地下连续墙基础,槽段间采用多道钢筋网片排插连接方式,形成非接触搭接刚性接头。为减少地下连续墙接头数量,提高地下连续墙整体抗渗性能,针... 张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双跨吊钢箱梁悬索桥,南锚碇基础采用支护转结构复合地下连续墙基础,槽段间采用多道钢筋网片排插连接方式,形成非接触搭接刚性接头。为减少地下连续墙接头数量,提高地下连续墙整体抗渗性能,针对南锚碇地下连续墙内部大隔舱槽段提出三槽合一工艺,即将1个一期钢箱槽段与2个二期钢筋笼槽段一次成槽(形成超长槽段),下放钢筋笼,同步浇筑混凝土。为验证该工艺的可行性,开展超长槽段槽壁稳定性分析、高性能护壁泥浆试验及刚性接头承载力足尺抗弯试验等研究,并应用于实体工程。结果表明:三槽合一结构设计及施工工艺总体可行,采用高性能护壁泥浆能够保证超长槽段施工期间的槽壁稳定;在护壁泥浆中加入适量BaSO 4,并将其比重控制在1.15以上,槽壁变形控制及稳定性较好;刚性接头处钢筋笼与钢筋笼排插钢筋搭接长度由67 cm增至100 cm,显著提高了接头承载力,刚性接头承载力满足结构设计要求。该桥南锚碇地下连续墙三槽合一槽段已施工完成,槽壁变形实测最大值33 mm,与计算值较为吻合,验证了三槽合一工艺切实可行。 展开更多
关键词 悬索桥 锚碇 地下连续墙 刚性接头 三槽合一 工艺试验
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基于几何修正的悬索桥缆索线形计算方法研究
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作者 杨洋 王峰 《桥梁建设》 北大核心 2025年第5期151-158,共8页
为扩大悬索桥缆索线形计算方法的适用范围,降低计算难度,提出一种基于几何修正的悬索桥缆索线形计算方法。该方法采用“两段折线”法建立缆索系统初始有限元模型,通过吊索定位平面修正主缆索夹节点(吊索上锚点)坐标,通过吊索长度修正和... 为扩大悬索桥缆索线形计算方法的适用范围,降低计算难度,提出一种基于几何修正的悬索桥缆索线形计算方法。该方法采用“两段折线”法建立缆索系统初始有限元模型,通过吊索定位平面修正主缆索夹节点(吊索上锚点)坐标,通过吊索长度修正和吊索位置修正的方法修正吊索节点坐标,构建第一层迭代循环,以计算缆索平衡线形。通过调整主缆无应力长度,构建第二层迭代循环,以控制主缆垂度。以2座不同类型悬索桥为例,进行缆索线形计算,并验证该方法的工程适用性。结果表明:从工程设计角度,该方法迭代过程具有直观性,适用范围具有通用性,便于推广;千米跨径与小型空间缆索系统第一层迭代循环计算次数分别为32次和30次,次数接近,说明该方法受缆索系统规模影响较小,其迭代计算收敛性好;进行迭代计算后,主缆索夹节点(吊索上锚点)与吊索定位平面的距离均小于1×10^(-4) m,吊索下锚点的竖向位移均小于1×10^(-4) m,主缆跨中垂点Y坐标计算值与目标值的偏差小于1×10^(-3) m,计算精度达到设计要求。 展开更多
关键词 悬索桥 缆索线形 几何修正 迭代计算 有限元法
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悬索桥大直径嵌桩式重力锚碇摩擦/嵌固联合抗滑机制和设计方法
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作者 武守信 李小刚 冯君 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第5期186-198,共13页
大直径嵌桩式重力锚利用嵌固桩的侧向承载作用来增加抗滑力,能减小重力锚体积,降低基坑开挖量和对原状地基的扰动,提高锚碇抵抗地质灾害的能力。然而,锚碇基底摩擦力和嵌固桩侧向承载力的联合抗滑机制尚不清楚,且缺乏可供设计使用的实... 大直径嵌桩式重力锚利用嵌固桩的侧向承载作用来增加抗滑力,能减小重力锚体积,降低基坑开挖量和对原状地基的扰动,提高锚碇抵抗地质灾害的能力。然而,锚碇基底摩擦力和嵌固桩侧向承载力的联合抗滑机制尚不清楚,且缺乏可供设计使用的实用方法。针对中风化石英砂岩地基上的大直径嵌桩式重力锚碇,运用三维实体弹塑性数值分析手段,采用岩石力学中考虑高孔隙砂岩体积压缩屈服的帽盖模型及库伦接触-摩擦单元,分析4根不同桩长的大直径嵌固桩侧向承载力以及单桩和群桩重力锚基底摩阻力与嵌固桩的耦合效应,揭示重力锚嵌固桩侧向基岩反力分布形态和摩阻力随主缆拉力的演化规律,考察嵌固桩长度以及平面布置形式对该类重力锚抗滑稳定性的影响。结果表明:重力锚嵌固桩可承担锚碇总抗滑力的70%~80%,极限荷载下锚碇基底实际摩阻力只达到最大摩阻力的2/3;嵌桩式重力锚的抗滑稳定性系数能达到悬索桥规范要求,而锚碇位移能控制在跨度的1/10 000之内;嵌桩式重力锚的失稳主要由锚碇后部扩底式嵌固桩周围基岩局部屈服破坏引起;与传统重力锚相比,大直径嵌桩式重力锚可以减小锚碇自重达20%以上。 展开更多
关键词 悬索桥 重力锚 嵌固桩 稳定性 抗滑
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油池火灾下悬索桥销接式索梁节点破坏形态
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作者 丁鸿志 赵敬阳 +3 位作者 张仕渝 杨星墀 徐秀丽 李雪红 《南京工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期210-219,共10页
悬索桥桥面发生油罐车燃油泄漏形成油池火灾时,悬索桥吊索与加劲梁连接节点区域受损伤最大。以往研究大多针对常温下节点的应力分布规律展开研究,而高温火灾下节点的破坏形态尚不明确。针对该问题,以南京市仙新路跨江大桥为依托,基于桥... 悬索桥桥面发生油罐车燃油泄漏形成油池火灾时,悬索桥吊索与加劲梁连接节点区域受损伤最大。以往研究大多针对常温下节点的应力分布规律展开研究,而高温火灾下节点的破坏形态尚不明确。针对该问题,以南京市仙新路跨江大桥为依托,基于桥面油池火灾计算模型建立节点热边界条件,利用FDS软件模拟得到节点各部位的空气升温曲线,根据Shokri Beyler火焰辐射强度计算模型建立辐射强度曲线,采用间接热力耦合方法得到节点温度场分布规律及节点破坏形态。结果表明:油池火灾发生初期,各部位的空气温度均快速上升,节点构件的高度越高,升温时间相对越长,峰值温度显著降低;节点温度则表现为距离油池燃烧面越近,部件厚度越薄,升温越迅速,峰值温度越高;吊耳升温速率远高于其他部件,其次为耳板,销轴和轴承温度较为接近,锚杯和锌铜合金温度相对较低;节点温度最大值出现在吊耳与加劲梁连接处(吊耳加劲板底部),为1226.30℃,最小值出现在耳板顶部,为341.56℃;在油池火灾高温作用下,吊耳底部率先进入塑性阶段,最终在该处发生强度破坏,耐火极限时间为1206 s;锚头内锌铜合金从上顶面逐渐开始熔化并向下蔓延,最终发生滑移失效,此时的耐火极限时间为1870 s;从耐火极限时间可看出,节点先发生强度破坏,后发生锚固滑移破坏。研究结果可为悬索桥销接式索梁节点在油池火灾下的破坏形态研究提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 破坏形态 热力耦合 悬索桥销接式索梁节点 桥面油池火灾 强度破坏 锚头滑移破坏 耐火极限时间
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有无桥塔干扰下悬索桥六索股吊索尾流致振对比试验研究
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作者 邓羊晨 李啸宇 +1 位作者 李寿英 刘庆宽 《土木工程学报》 北大核心 2025年第2期63-71,共9页
悬索桥吊索自身索股间的气动干扰以及桥塔的尾流扰动是造成吊索大幅振动的2种不同机理。然而,对于桥塔附近的多索股吊索,在不同来流风向下,2种振动机理均有可能会造成吊索大幅振动。为了比较2种机理下的吊索振动特性,从而更好地为吊索... 悬索桥吊索自身索股间的气动干扰以及桥塔的尾流扰动是造成吊索大幅振动的2种不同机理。然而,对于桥塔附近的多索股吊索,在不同来流风向下,2种振动机理均有可能会造成吊索大幅振动。为了比较2种机理下的吊索振动特性,从而更好地为吊索的振动控制提供参考,以深中通道伶仃洋大桥临近桥塔的六索股吊索为背景,采用三维气弹模型测振风洞试验方法,对比研究六索股吊索在有桥塔和无桥塔干扰下的振动特性,并分析包括分隔器、分隔器+增加吊索阻尼、分隔器+增加吊索阻尼+辅助索在内的多种措施对2种情况下的吊索振动的减振效果。结果表明:无桥塔干扰下,吊索发生大幅度振动时,主要表现为部分索股间低阶模态的相对振动,而有桥塔干扰时,吊索更多的表现为索股的低阶模态整体振动;无桥塔干扰下,采用分隔器+增加吊索阻尼的联合措施可以较好的控制吊索振动,但需要将吊索阻尼比增大至1.2%以上;在桥塔干扰下,仅加装分隔器可能会加剧吊索振动,分隔器+增加吊索阻尼、分隔器+增加吊索阻尼+辅助索的联合措施并不能完全抑制吊索振动。 展开更多
关键词 桥塔尾流 六索股吊索 气动干扰 尾流致振 风洞试验
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附属设施对三箱梁涡激振动特性的影响研究
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作者 杨涵 郑史雄 马存明 《振动与冲击》 北大核心 2025年第5期176-183,共8页
为研究附属设施对三箱梁涡激振动(vortex-induced vibration,VIV)的影响,以某公铁两用分离式三箱梁桥为背景,在XNJD-1回流串联风洞中进行了风洞试验。试验设置了多组工况,分别用于研究检修车轨道、单个梁上附属设施以及附属设施组合对... 为研究附属设施对三箱梁涡激振动(vortex-induced vibration,VIV)的影响,以某公铁两用分离式三箱梁桥为背景,在XNJD-1回流串联风洞中进行了风洞试验。试验设置了多组工况,分别用于研究检修车轨道、单个梁上附属设施以及附属设施组合对三箱梁VIV的影响。对试验结果进行分析后发现,检修车轨道对三箱梁VIV特性的影响有限,公路风屏障会同时恶化竖向和扭转VIV,而铁路风屏障能够抑制VIV的发生,防撞护栏能够抑制竖向VIV但会激起扭转VIV。与防撞护栏相比,铁路风屏障在竖向VIV的抑制方面表现更为出色,而公路风屏障对竖向VIV的恶化作用要大于铁路风屏障和防撞护栏的抑制作用。公路风屏障是扭转VIV的主要激励源,带有公路风屏障的工况都产生严重的扭转VIV。通过计算流体动力学数值模拟,对三箱梁的流场特征进行了分析,结果发现附属设施促进了主梁间隙中漩涡的生成与发展,从而加剧了三箱梁的涡激振动。 展开更多
关键词 三箱梁 风洞试验 附属设施 涡激振动(VIV) 计算流体力学
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柔性人行悬索桥竖向自振特性及人致振动试验研究
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作者 张彦玲 李璇 +2 位作者 杨燕龙 朱连任 张旭 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期471-480,共10页
针对柔性人行悬索桥的人致振动问题,以跨越建筑楼顶的人行悬索桥为研究对象,通过自振特性测试和人致振动试验,评估其工作状态及行人舒适度,并基于行人弹簧-质量-阻尼模型的有限元分析,对高阶共振特性进行研究。研究结果表明:当行人以不... 针对柔性人行悬索桥的人致振动问题,以跨越建筑楼顶的人行悬索桥为研究对象,通过自振特性测试和人致振动试验,评估其工作状态及行人舒适度,并基于行人弹簧-质量-阻尼模型的有限元分析,对高阶共振特性进行研究。研究结果表明:当行人以不同阶共振频率过桥时,加速度与共振振型呈现显著相关性;高阶共振步频及半频、倍频和接近低阶模态频率的步频均可激发较大振动响应。加速度最大值随行人数量增加而上升;较大加速度工况下结构阻尼会相应增大。考虑上述因素影响,该桥行人密度在0.2~1.5人/m^(2)范围内,行人舒适度均处于“很舒适”等级。研究结论为揭示柔性人行桥高阶人致共振机理提供理论依据。 展开更多
关键词 人行悬索桥 人致振动 自振特性 高阶共振 行人舒适度
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封面图片说明
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作者 杨明(文/图) 畅卫杰(文/图) 周业凯(文/图) 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第3期13-13,共1页
封面图片来自本期论文“LNG油罐车火灾下的大跨径悬索桥结构热力响应”,图片为浙江省舟山西堠门大桥现场实景。西堠门大桥采用分体式钢箱梁悬索桥方案,主跨为1650 m的两跨连续钢箱梁悬索桥,南边跨引桥采用预应力混凝土刚构连续组合箱梁... 封面图片来自本期论文“LNG油罐车火灾下的大跨径悬索桥结构热力响应”,图片为浙江省舟山西堠门大桥现场实景。西堠门大桥采用分体式钢箱梁悬索桥方案,主跨为1650 m的两跨连续钢箱梁悬索桥,南边跨引桥采用预应力混凝土刚构连续组合箱梁的桥梁方案,北跨及中跨为悬吊结构。西堠门跨海大桥桥面经常运输大量易燃物质液化天然气,存在巨大火灾隐患,为了保障桥梁运行安全,依据Babrauskas的油池燃烧理论与Ingason H.的火灾热释放理论,建立了燃料控制的LNG油罐车火灾热释放率指数增长模型,用于模拟桥面开放空间发生的LNG油罐车火灾,进一步计算悬索桥上火灾产生的高温场,分析结构高温下力学响应。依据ABAQUS有限元软件模拟结果,可获取桥梁易被火灾高温影响的危险位置与受高温破坏后对结构安全影响较大的关键构件。对桥梁在火灾中的力学行为进行模拟预测,可提前针对西堠门跨海大桥关键构件采取相应防火措施、增设防火设计。同时验证了外包双层5 mm复合气凝胶绝热层的防护设计在火灾中可以有效降低高温对主缆与吊索的温度影响,从而进行有效的火灾险情的预防与避险。 展开更多
关键词 跨海大桥 悬索桥 易燃物质 悬吊结构 关键构件 燃料控制 热释放率 液化天然气
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