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基于有限迭代的钢桁系杆拱桥主拱无应力状态空间位置精准计算方法
1
作者 常柱刚 魏标 +1 位作者 王宁波 王冲 《桥梁建设》 北大核心 2025年第2期139-145,共7页
为准确获取钢桁系杆拱桥主拱无应力状态下线形及节点空间位置信息,提出基于有限迭代的无应力状态计算方法。该方法以桥梁设计线形为初始无应力线形,考虑成桥过程中体系转换和荷载变化,计算其在荷载作用下的空间线形,将该空间线形与设计... 为准确获取钢桁系杆拱桥主拱无应力状态下线形及节点空间位置信息,提出基于有限迭代的无应力状态计算方法。该方法以桥梁设计线形为初始无应力线形,考虑成桥过程中体系转换和荷载变化,计算其在荷载作用下的空间线形,将该空间线形与设计线形的差值反向叠加至初始无应力线形进行修正,开展多次迭代计算直至无应力线形经荷载作用后空间位置无限逼近桥梁设计线形。以长沙暮坪湘江特大桥为背景,建立钢桁拱有限元模型,考虑桥梁体系转换,进行有限迭代计算,得到钢桁拱的无应力线形,并与实际设计值进行比较分析。结果表明:柔性系杆力大小是影响桥梁结构特征及无应力线形计算的关键因素;假定系杆预张力为0时,无应力状态下主拱跨度等于系杆长度,迭代计算所得上弦杆预拱度、主墩水平位移等大于实际设计值;而考虑一定系杆预张力后迭代计算的结果则与设计值匹配,验证了方法的正确性。本文提出的有限迭代计算方法可根据系杆拱桥成桥状态精准求解其无应力线形及各节点空间位置,为同类型桥梁设计提供重要的理论指导。 展开更多
关键词 钢桁拱桥 系杆拱 无应力状态 有限迭代法 结构体系转换 节点空间位置 有限元法
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空间管桁架结构体育馆施工全过程模拟分析与健康监测 被引量：17
2
作者 王秀丽 荣子豪 +3 位作者 杨本学 罗崇德 周岩 吴小燕 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2017年第2期18-25,共8页
利用有限元软件ABAQUS中的生死单元法模拟空间管桁架结构施工过程的吊装阶段,把模拟得出的杆件应力与节点位移结果作为模拟施工过程卸载阶段的初始条件。利用支座位移法对卸载阶段进行模拟,同时对比了3种卸载方法,并将分级分步卸载方法... 利用有限元软件ABAQUS中的生死单元法模拟空间管桁架结构施工过程的吊装阶段,把模拟得出的杆件应力与节点位移结果作为模拟施工过程卸载阶段的初始条件。利用支座位移法对卸载阶段进行模拟,同时对比了3种卸载方法,并将分级分步卸载方法的模拟数据与健康监测数据进行对比,验证了模拟方法的可行性。结果表明:以吊装阶段结果为初始条件的卸载过程模拟可以找出临时支撑上部在施工过程中受往复荷载的杆件,施工中应增强这部分杆件的加固措施;分级分步卸载可以防止结构杆件应力与节点位移变化过快,避免整体结构由此产生设计中未考虑到的动力响应;模拟结果与实际健康监测数据较为吻合,分级分步卸载为最佳的卸载方案,在实际工程中更为适用。 展开更多
关键词 空间管桁架结构 施工过程 数值模拟 健康监测 生死单元法
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下部结构对大跨空间枢纽结构地震响应的放大效应分析 被引量：2
3
作者 李忠献 武英英 +2 位作者 丁阳 石运东 宗亮 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期823-836,共14页
大跨空间枢纽结构是重要的城市生命线工程,地震作用下一旦发生破坏将造成巨大的社会影响。与传统大跨空间结构不同,大跨空间枢纽结构除上部屋盖结构外,还建有刚度较大的下部结构,整体结构形式复杂。因此针对大跨空间枢纽结构的特点,选... 大跨空间枢纽结构是重要的城市生命线工程,地震作用下一旦发生破坏将造成巨大的社会影响。与传统大跨空间结构不同,大跨空间枢纽结构除上部屋盖结构外,还建有刚度较大的下部结构,整体结构形式复杂。因此针对大跨空间枢纽结构的特点,选取了典型的大跨空间网架枢纽结构和管桁架枢纽结构,采用有限元软件ABAQUS分析了下部结构对大跨空间枢纽结构地震响应的影响规律及机理。结果表明,相比仅考虑屋盖结构,考虑下部结构时大跨空间枢纽结构自振频率相比仅考虑屋盖结构时明显降低,结构前十阶自振频率最大相差约20.2%。此外,考虑下部结构会使大跨空间枢纽结构屋盖的动力响应明显增大,屋盖节点的三向加速度响应相比仅考虑屋盖结构时增大约15.8%~248.6%,节点三向相对位移响应增大约3.8%~453.1%,杆件应力增大约0.1%~125.1%,因此在设计时有必要对大跨空间枢纽结构进行整体结构计算分析。 展开更多
关键词 大跨空间枢纽结构 空间网架 空间管桁架 下部结构 放大效应
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大跨度空间钢管桁架结构的风振响应和风振控制研究 被引量：10
4
作者 丁阳 赵奕程 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期17-21,共5页
为了获得大跨度空间钢管桁架结构在风荷载作用下的实时受力、变形情况和风振系数,本文采用自回归法编制计算程序,数值模拟具有空间相关性的大跨度空间钢管桁架结构的多点风速时程,根据由风速时程转化的作用于结构的风荷载时程对两个大... 为了获得大跨度空间钢管桁架结构在风荷载作用下的实时受力、变形情况和风振系数,本文采用自回归法编制计算程序,数值模拟具有空间相关性的大跨度空间钢管桁架结构的多点风速时程,根据由风速时程转化的作用于结构的风荷载时程对两个大跨度空间钢管桁架结构进行风振响应分析和风振系数的计算.结果表明,编制的计算程序可较好地模拟大跨度空间钢管桁架结构的空间点风速时程,计算所得风速时程的功率谱与目标功率谱吻合较好;采用粘滞阻尼器后结构节点位移及杆件应力振动幅值均有所降低,可有效地减小结构的风振响应;根据风振响应的计算结果给出了可供设计参考的结构风振系数. 展开更多
关键词 大跨度空间钢管桁架结构 风速模拟 风振响应 风振控制 风振系数
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四线双桁连续钢桁梁钢桥面受力计算方法研究 被引量：2
5
作者 雷虎军 刘德军 +1 位作者 李小珍 戴胜勇 《铁道标准设计》 北大核心 2013年第3期34-38,共5页
以近年来大量建造的整体钢桥面板桁组合结构为研究对象,针对初步设计采用精细化计算方法耗时长,计算工作量巨大的缺点,提出了简化的空间杆系结构法(简称SF法)和主桁平面分解法(简称PF法);系统研究了SF法和PF法的简化原则,剖析了其计算要... 以近年来大量建造的整体钢桥面板桁组合结构为研究对象,针对初步设计采用精细化计算方法耗时长,计算工作量巨大的缺点,提出了简化的空间杆系结构法(简称SF法)和主桁平面分解法(简称PF法);系统研究了SF法和PF法的简化原则,剖析了其计算要点;最后针对1座铁路整体钢桥面板桁组合梁桥,利用ANSYS分别建立了2种简化计算模型,并与空间板梁模型(简称SPB模型)计算结果进行了对比。分析表明:PF法可以满足初步设计的要求,而SF法可用于设计中期和后期;SF法和PF法均具有较高的计算精度,验证了SF法和PF法的有效性。 展开更多
关键词 桥梁工程 组合结构 空间杆系结构法 主桁平面分解法 整体钢桥面
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装配式大跨度承重楼盖结构设计综合研究 被引量：5
6
作者 张鹏程 黄文锦 纪似玉 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2020年第1期1-7,共7页
跨度20 m以上的混凝土楼盖结构装配化方案优选是重要课题,对同一工程,分别采用混凝土井字楼盖、混凝土空腹网架楼盖、钢空腹夹层楼盖及焊接钢管桁架加混凝土板楼盖4种结构方案,分别进行了施工图设计与综合效益比较。结果显示:以焊接钢... 跨度20 m以上的混凝土楼盖结构装配化方案优选是重要课题,对同一工程,分别采用混凝土井字楼盖、混凝土空腹网架楼盖、钢空腹夹层楼盖及焊接钢管桁架加混凝土板楼盖4种结构方案,分别进行了施工图设计与综合效益比较。结果显示:以焊接钢管桁架作为下部肋梁,上铺钢筋混凝土薄板组成的“吊装焊接钢管桁架加混凝土板楼盖结构”新体系安全性能高,造价低,可用性强,且适用于装配化施工,经济效益显著。 展开更多
关键词 井字楼盖 混凝土空腹网架 空间钢网格 钢管桁架楼盖 装配式大跨度楼盖
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带BRB的大跨度空间钢桁架结构减震性能分析 被引量：1
7
作者 王秀丽 乔丽梅 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第5期120-124,共5页
以大跨度空间钢桁架结构为研究对象,考虑钢桁架屋盖与支承结构共同工作,采用非线性时程分析的方法,研究屈曲约束支撑在整体结构中的应用及减震效果.通过对不同的BRB布置方案进行分析得出:BRB的布置方式直接影响其对整体结构的减震效果.... 以大跨度空间钢桁架结构为研究对象,考虑钢桁架屋盖与支承结构共同工作,采用非线性时程分析的方法,研究屈曲约束支撑在整体结构中的应用及减震效果.通过对不同的BRB布置方案进行分析得出:BRB的布置方式直接影响其对整体结构的减震效果.仅在上部桁架中设置BRB时,减震效果有限;在下部支承结构中设置BRB可有效减小结构水平位移和钢桁架杆件的内力.综合考虑减震效果和经济因素,对于大跨度空间钢桁架整体结构,在下部支承结构中合理布置BRB,减震效果理想. 展开更多
关键词 大跨空间钢桁架 整体协同工作 屈曲约束支撑 减震性能
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高速列车作用下南京大胜关大桥动位移响应分析 被引量：3
8
作者 赵瀚玮 丁幼亮 李爱群 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2187-2195,共9页
基于南京大胜关大桥健康监测系统的速度监测数据,获取桥梁各部位在高速列车作用下的准静态位移响应和自由振动位移响应。讨论桥梁结构准静态位移响应、自由振动位移响应与位移动力系数的空间分布特征。建立桥梁结构在高速列车作用下的... 基于南京大胜关大桥健康监测系统的速度监测数据,获取桥梁各部位在高速列车作用下的准静态位移响应和自由振动位移响应。讨论桥梁结构准静态位移响应、自由振动位移响应与位移动力系数的空间分布特征。建立桥梁结构在高速列车作用下的准静态位移响应、自由振动位移响应与位移动力系数概率密度模型。研究结果表明:南京大胜关大桥的主梁横向、墩顶纵向的准静态位移响应幅值与自由振动位移响应幅值存在桥梁中部(中间墩处)响应最大的空间分布特征;在长期运营过程中,南京大胜关大桥各部位单次过车的准静态位移响应服从Log-Logistic分布,自由振动位移响应服从t Location-scale分布,位移动力系数服从Burr分布。 展开更多
关键词 大跨钢桁拱桥 桥梁健康监测 动位移空间分布 概率密度模型
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薄壁小直径杆系桁架的焊接工艺研究 被引量：2
9
作者 梁彦龙 杨卫华 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2017年第13期190-193,共4页
对小型杆系桁架结构的30CrMniA钢小直径薄壁管子进行了焊接工艺试验。通过焊接工艺试验可知:手工氩弧焊填丝H18CrMoA工艺的焊缝质量高,焊缝成形美观,焊接收缩量小,结构应力状态均衡,抗拉、弯曲性能满足要求。该技术已成功用于1mm厚小直... 对小型杆系桁架结构的30CrMniA钢小直径薄壁管子进行了焊接工艺试验。通过焊接工艺试验可知:手工氩弧焊填丝H18CrMoA工艺的焊缝质量高,焊缝成形美观,焊接收缩量小,结构应力状态均衡,抗拉、弯曲性能满足要求。该技术已成功用于1mm厚小直径发动机机架中。从焊接顺序、焊后振动时效消应力处理控制机架焊接变形,机架对接面的平面度在0.2~0.5 mm范围内。 展开更多
关键词 小型杆系桁架结构 小直径薄壁管 30CRMNSIA钢 振动时效
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大跨度空间管桁架结构施工技术 被引量：10
10
作者 左钊 《华北水利水电学院学报》 2010年第5期47-50,共4页
大跨度空间管桁架结构有着优美的空间形体,这一类结构受力合理、刚度大、重量轻、杆件单一、外形美观,近年来,在我国各省市体育场馆、会展中心等公共建筑中得到广泛应用,如上海洋山港南北闸桥项目、南通体育场、南京新火车站等都是典型... 大跨度空间管桁架结构有着优美的空间形体,这一类结构受力合理、刚度大、重量轻、杆件单一、外形美观,近年来,在我国各省市体育场馆、会展中心等公共建筑中得到广泛应用,如上海洋山港南北闸桥项目、南通体育场、南京新火车站等都是典型的大跨度空间管桁架结构体系.这里以洋山港南北闸桥项目为例,对其加工及安装技术展开研究及探索. 展开更多
关键词 大跨度 空间管桁架 钢结构 施工技术
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