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考虑横梁影响的Π型截面斜拉桥抖振及拉索疲劳研究
1
作者
方钊
杨凡
+1 位作者
李爱群
曹宝雅
《振动与冲击》
北大核心
2025年第8期259-266,314,共9页
横梁对Π型截面斜拉桥桥面静风三分力系数可能产生影响,并进而影响其风致抖振和拉索疲劳分析结果。以某П型截面独塔斜拉桥为例,提出了一种分段二维模拟方法来考虑横梁的影响,基于计算流体动力学模拟,分别采用分段二维模拟方法和三维模...
横梁对Π型截面斜拉桥桥面静风三分力系数可能产生影响,并进而影响其风致抖振和拉索疲劳分析结果。以某П型截面独塔斜拉桥为例,提出了一种分段二维模拟方法来考虑横梁的影响,基于计算流体动力学模拟,分别采用分段二维模拟方法和三维模拟方法得出桥面三分力系数,通过有限元分析对比了上述两种模拟方法和不考虑横梁影响时斜拉桥抖振效应、拉索疲劳损伤及对应误差率等指标,还探讨了横梁间距、风速、风攻角及地面粗糙度对上述指标的影响,分析了分段二维模拟方法的适用性。结果表明:忽略横梁影响将导致Π型截面斜拉桥桥面抖振和拉索疲劳分析出现较大误差;提出的分段二维模拟方法不适用于拉索疲劳分析,但其抖振分析精度随着横梁间距的增大、地面粗糙度的增大、风速的降低和风攻角绝对值的降低而提高,能较好地适用于基本风速较小区域城市斜拉桥的抖振计算;Π型截面斜拉桥桥面抖振横向位移和拉索疲劳损伤均随着风速、风攻角绝对值和地面粗糙度的增大而增大,但抖振横向位移和拉索疲劳损伤分别随着横梁间距的增大而增大和减小。
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关键词
Π型截面主梁
横梁
三分力系数
抖振
拉索疲劳
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职称材料
大吨位桥式起重机主梁跨端变截面处有限元分析
被引量:
8
2
作者
陶元芳
薛孝磊
+1 位作者
丁振兴
石小飞
《中国工程机械学报》
2012年第2期180-185,共6页
以起重量为200t,跨度为31m的桥式起重机为例,运用Visual C++6.0对ANSYS进行二次开发,借助ANSYS自带的参数化设计语言(APDL),根据桥式起重机桥架结构的特点采用自底向上的方法建立桥架结构的参数化有限元模型,并实现有限元分析过程的程序...
以起重量为200t,跨度为31m的桥式起重机为例,运用Visual C++6.0对ANSYS进行二次开发,借助ANSYS自带的参数化设计语言(APDL),根据桥式起重机桥架结构的特点采用自底向上的方法建立桥架结构的参数化有限元模型,并实现有限元分析过程的程序化.在此基础上,着力研究影响主梁跨端变截面处应力分布的各个因素,为今后大吨位桥式起重机主梁跨端变截面处的合理设计提供参考.
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关键词
大吨位桥式起重机
ANSYS
参数化设计语言
主梁跨端变截面
有限元分析
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职称材料
公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式研究--以赣江公铁大桥西支主桥设计为例
被引量:
2
3
作者
郭安娜
王新国
+1 位作者
崔苗苗
周刚
《铁道标准设计》
北大核心
2024年第1期96-101,共6页
以赣江公铁两用大桥西支主桥设计为例,研究一种适应上层8车道公路、下层对称双线铁路+4车道公路混合布置的主梁断面形式。提出带挑臂双索面箱桁组合断面、带挑臂单索面箱桁组合断面、矩形箱桁组合断面、矩形钢桁梁断面4种主梁断面方案,...
以赣江公铁两用大桥西支主桥设计为例,研究一种适应上层8车道公路、下层对称双线铁路+4车道公路混合布置的主梁断面形式。提出带挑臂双索面箱桁组合断面、带挑臂单索面箱桁组合断面、矩形箱桁组合断面、矩形钢桁梁断面4种主梁断面方案,采用有限元软件分析各方案静动力性能及受力特点,综合考虑方案构造特点、技术指标、工程数量、公铁运营安全、景观效果等,确定该桥选用带挑臂双索面箱桁组合断面。该桥斜拉索最大索力16000 kN,锚固在下层钢箱梁两侧,通过有限元实体分析对锚拉板和钢锚箱式两种索梁锚固形式进行比选研究,钢锚箱形式受力合理、应力水平低、经济性好,设计采用钢锚箱形式。带挑臂双索面箱桁组合断面桥面空间布置合理、下层公铁行车干扰小、梁端竖向变形最小、经济性好,是一种适应公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式。
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关键词
公铁两用桥
斜拉桥
公铁混合布置
主梁断面
带挑臂双索面箱桁组合断面
钢锚箱
设计
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职称材料
分体三箱断面主梁桥梁的抗风性能及气动优化
被引量:
11
4
作者
杨风帆
郑史雄
+3 位作者
周强
张宁
赵晓天
何睿洲
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021年第19期137-144,150,共9页
为研究分体三箱断面主梁桥梁的抗风性能并提出有效的气动优化措施,基于某公铁两用分体三箱断面主梁大跨度斜拉悬索协作体系桥梁,开展了不同风攻角、不同紊流度流场以及5种不同气动措施下的节段模型风洞试验。结果表明,箱体分离会使主梁...
为研究分体三箱断面主梁桥梁的抗风性能并提出有效的气动优化措施,基于某公铁两用分体三箱断面主梁大跨度斜拉悬索协作体系桥梁,开展了不同风攻角、不同紊流度流场以及5种不同气动措施下的节段模型风洞试验。结果表明,箱体分离会使主梁断面颤振临界风速大幅提高,但会造成箱体间流场的复杂化从而带来涡激振动(VIV)问题。成桥状态原始断面0°、±3°攻角下均发现了扭转VIV,最大扭转振幅1.238°;颤振临界风速均高于97.3 m/s。桥面抑流板、不同检修轨道位置及梁底导流板3种措施对扭转VIV抑制效果不理想;箱体间隙处加装均布纵向格栅可有效抑制扭转VIV,且透风率越小优化效果越明显,但透风率小于23%的格栅会造成颤振临界风速的下降;10%透风率格栅与下中央稳定板组合措施在完全抑制扭转VIV的同时保证了桥梁的颤振性能。基于计算流体动力学(CFD),得到了原始断面和优化工况主梁周围的流场结构及气动力变化规律。箱体间距处与下游公路箱上方大尺度旋涡的形成是主梁VIV的主要诱因。优化后断面箱体间距处大尺度旋涡被打散,升力和扭矩时程均方根(RMS)明显减小,从而有效改善了主梁的VIV性能。同时优化工况的升力和力矩系数曲线的斜率在±5°攻角范围内均为正值,说明主梁具备了气动稳定必要条件。
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关键词
分体三箱断面主梁
抗风性能
风洞试验
扭转涡激振动(VIV)
气动优化
计算流体动力学(CFD)
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职称材料
车身环状框架结构断面正向轻量化设计
被引量:
3
5
作者
饶俊威
罗培锋
+2 位作者
杨万庆
陈仲泽
周文煜
《汽车技术》
CSCD
北大核心
2020年第3期36-40,共5页
在深入分析主断面库作用的基础上,研究了基于关键坐标及板厚的主断面属性计算方法,探讨了满足弯扭刚度及侧碰工况约束条件下车身前门环结构的优化途径。以车身刚度及侧碰性能为约束条件,主断面属性参数为设计变量,车身结构轻量化为设计...
在深入分析主断面库作用的基础上,研究了基于关键坐标及板厚的主断面属性计算方法,探讨了满足弯扭刚度及侧碰工况约束条件下车身前门环结构的优化途径。以车身刚度及侧碰性能为约束条件,主断面属性参数为设计变量,车身结构轻量化为设计目标,采用均匀拉丁超立方试验方法进行样本点的选取,以Kriging插值近似方法构造代理模型,运用冲量梯度下降算法对数学模型进行优化求解,并通过实车试验验证了该优化方案的可行性。
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关键词
主断面库
前门环
环状框架
主断面属性
轻量化
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职称材料
混凝土斜拉桥П形截面主梁弯曲受力分析
被引量:
2
6
作者
朱瑞允
秦凤江
朋茜
《世界桥梁》
北大核心
2017年第6期65-70,共6页
为了研究混凝土斜拉桥П形截面主梁的弯曲受力特征,指导П形截面主梁的设计,以某跨径组合为(110+220+110)m的双塔四索面预应力混凝土斜拉桥为例,采用有限元软件分别建立全桥整体杆系单元模型与桥塔附近主梁节段实体单元模型,对其П形截...
为了研究混凝土斜拉桥П形截面主梁的弯曲受力特征,指导П形截面主梁的设计,以某跨径组合为(110+220+110)m的双塔四索面预应力混凝土斜拉桥为例,采用有限元软件分别建立全桥整体杆系单元模型与桥塔附近主梁节段实体单元模型,对其П形截面主梁的弯曲受力情况进行了计算分析,并通过截面剪力滞系数来描述剪力滞效应的影响。结果表明,最不利组合荷载作用下,塔底主梁节段在桥轴线处上拱,П形截面主梁两侧肋板下挠;预应力对横梁的作用明显,横梁产生向上反拱;主梁在计算荷载作用下除应力集中点外,全截面受压;塔根部主梁截面的剪力滞较为显著,剪力滞系数介于0.68~1.12之间;其它截面的纵向应力分布相对均匀,剪力滞系数介于0.81~1.12之间。对于П形截面主梁斜拉桥,塔根部附近主梁节段在设计时必须考虑剪力滞效应的影响,其它位置截面可以按照初等梁理论进行设计。
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关键词
斜拉桥
∏形截面主梁
横梁
弯曲受力
剪力滞效应
应力
位移
有限元法
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职称材料
题名
考虑横梁影响的Π型截面斜拉桥抖振及拉索疲劳研究
1
作者
方钊
杨凡
李爱群
曹宝雅
机构
南京工程学院建筑工程学院
东南大学土木工程学院
北京建筑大学土木与交通工程学院
出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第8期259-266,314,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金项目资助(52008202,52108108)。
文摘
横梁对Π型截面斜拉桥桥面静风三分力系数可能产生影响,并进而影响其风致抖振和拉索疲劳分析结果。以某П型截面独塔斜拉桥为例,提出了一种分段二维模拟方法来考虑横梁的影响,基于计算流体动力学模拟,分别采用分段二维模拟方法和三维模拟方法得出桥面三分力系数,通过有限元分析对比了上述两种模拟方法和不考虑横梁影响时斜拉桥抖振效应、拉索疲劳损伤及对应误差率等指标,还探讨了横梁间距、风速、风攻角及地面粗糙度对上述指标的影响,分析了分段二维模拟方法的适用性。结果表明:忽略横梁影响将导致Π型截面斜拉桥桥面抖振和拉索疲劳分析出现较大误差;提出的分段二维模拟方法不适用于拉索疲劳分析,但其抖振分析精度随着横梁间距的增大、地面粗糙度的增大、风速的降低和风攻角绝对值的降低而提高,能较好地适用于基本风速较小区域城市斜拉桥的抖振计算;Π型截面斜拉桥桥面抖振横向位移和拉索疲劳损伤均随着风速、风攻角绝对值和地面粗糙度的增大而增大,但抖振横向位移和拉索疲劳损伤分别随着横梁间距的增大而增大和减小。
关键词
Π型截面主梁
横梁
三分力系数
抖振
拉索疲劳
Keywords
П-shaped
main beam section
cross
beam
wind force coefficient
buffeting
fatigue of cables
分类号
U441.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
大吨位桥式起重机主梁跨端变截面处有限元分析
被引量:
8
2
作者
陶元芳
薛孝磊
丁振兴
石小飞
机构
太原科技大学机械工程学院
出处
《中国工程机械学报》
2012年第2期180-185,共6页
基金
山西省研究生教改课题资助项目(20102034)
文摘
以起重量为200t,跨度为31m的桥式起重机为例,运用Visual C++6.0对ANSYS进行二次开发,借助ANSYS自带的参数化设计语言(APDL),根据桥式起重机桥架结构的特点采用自底向上的方法建立桥架结构的参数化有限元模型,并实现有限元分析过程的程序化.在此基础上,着力研究影响主梁跨端变截面处应力分布的各个因素,为今后大吨位桥式起重机主梁跨端变截面处的合理设计提供参考.
关键词
大吨位桥式起重机
ANSYS
参数化设计语言
主梁跨端变截面
有限元分析
Keywords
large tonnage overhead crane
ANSYS
parametric design language
variable cross-
section
across the end of the
main
beam
finite element analysis
分类号
TH215 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式研究--以赣江公铁大桥西支主桥设计为例
被引量:
2
3
作者
郭安娜
王新国
崔苗苗
周刚
机构
中铁第四勘察设计院集团有限公司
出处
《铁道标准设计》
北大核心
2024年第1期96-101,共6页
基金
中铁第四勘察设计院集团有限公司科技研究开发计划课题(2020K007)。
文摘
以赣江公铁两用大桥西支主桥设计为例,研究一种适应上层8车道公路、下层对称双线铁路+4车道公路混合布置的主梁断面形式。提出带挑臂双索面箱桁组合断面、带挑臂单索面箱桁组合断面、矩形箱桁组合断面、矩形钢桁梁断面4种主梁断面方案,采用有限元软件分析各方案静动力性能及受力特点,综合考虑方案构造特点、技术指标、工程数量、公铁运营安全、景观效果等,确定该桥选用带挑臂双索面箱桁组合断面。该桥斜拉索最大索力16000 kN,锚固在下层钢箱梁两侧,通过有限元实体分析对锚拉板和钢锚箱式两种索梁锚固形式进行比选研究,钢锚箱形式受力合理、应力水平低、经济性好,设计采用钢锚箱形式。带挑臂双索面箱桁组合断面桥面空间布置合理、下层公铁行车干扰小、梁端竖向变形最小、经济性好,是一种适应公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式。
关键词
公铁两用桥
斜拉桥
公铁混合布置
主梁断面
带挑臂双索面箱桁组合断面
钢锚箱
设计
Keywords
rail-cum-road bridge
cable-stayed bridge
mixed layout of road and rail
main beam section
steel box-truss composite girder
steel anchor box
design
分类号
U448.27 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U448.13 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U448.14 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
分体三箱断面主梁桥梁的抗风性能及气动优化
被引量:
11
4
作者
杨风帆
郑史雄
周强
张宁
赵晓天
何睿洲
机构
西南交通大学土木工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021年第19期137-144,150,共9页
基金
国家自然科学基金(51378443)。
文摘
为研究分体三箱断面主梁桥梁的抗风性能并提出有效的气动优化措施,基于某公铁两用分体三箱断面主梁大跨度斜拉悬索协作体系桥梁,开展了不同风攻角、不同紊流度流场以及5种不同气动措施下的节段模型风洞试验。结果表明,箱体分离会使主梁断面颤振临界风速大幅提高,但会造成箱体间流场的复杂化从而带来涡激振动(VIV)问题。成桥状态原始断面0°、±3°攻角下均发现了扭转VIV,最大扭转振幅1.238°;颤振临界风速均高于97.3 m/s。桥面抑流板、不同检修轨道位置及梁底导流板3种措施对扭转VIV抑制效果不理想;箱体间隙处加装均布纵向格栅可有效抑制扭转VIV,且透风率越小优化效果越明显,但透风率小于23%的格栅会造成颤振临界风速的下降;10%透风率格栅与下中央稳定板组合措施在完全抑制扭转VIV的同时保证了桥梁的颤振性能。基于计算流体动力学(CFD),得到了原始断面和优化工况主梁周围的流场结构及气动力变化规律。箱体间距处与下游公路箱上方大尺度旋涡的形成是主梁VIV的主要诱因。优化后断面箱体间距处大尺度旋涡被打散,升力和扭矩时程均方根(RMS)明显减小,从而有效改善了主梁的VIV性能。同时优化工况的升力和力矩系数曲线的斜率在±5°攻角范围内均为正值,说明主梁具备了气动稳定必要条件。
关键词
分体三箱断面主梁
抗风性能
风洞试验
扭转涡激振动(VIV)
气动优化
计算流体动力学(CFD)
Keywords
split 3-box
section
main
beam
wind-resistance performance
wind tunnel tests
torsional vortex-induced vibration(VIV)
aerodynamic optimization
computational fluid dynamics(CFD)
分类号
U448.25 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
车身环状框架结构断面正向轻量化设计
被引量:
3
5
作者
饶俊威
罗培锋
杨万庆
陈仲泽
周文煜
机构
广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院
出处
《汽车技术》
CSCD
北大核心
2020年第3期36-40,共5页
文摘
在深入分析主断面库作用的基础上,研究了基于关键坐标及板厚的主断面属性计算方法,探讨了满足弯扭刚度及侧碰工况约束条件下车身前门环结构的优化途径。以车身刚度及侧碰性能为约束条件,主断面属性参数为设计变量,车身结构轻量化为设计目标,采用均匀拉丁超立方试验方法进行样本点的选取,以Kriging插值近似方法构造代理模型,运用冲量梯度下降算法对数学模型进行优化求解,并通过实车试验验证了该优化方案的可行性。
关键词
主断面库
前门环
环状框架
主断面属性
轻量化
Keywords
main
section
library
Front door ring
Ring
beam
main
section
attributes
Lightweight
分类号
U463.82 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
混凝土斜拉桥П形截面主梁弯曲受力分析
被引量:
2
6
作者
朱瑞允
秦凤江
朋茜
机构
安徽省交通控股集团有限公司
重庆大学土木工程学院
长安大学公路学院
出处
《世界桥梁》
北大核心
2017年第6期65-70,共6页
文摘
为了研究混凝土斜拉桥П形截面主梁的弯曲受力特征,指导П形截面主梁的设计,以某跨径组合为(110+220+110)m的双塔四索面预应力混凝土斜拉桥为例,采用有限元软件分别建立全桥整体杆系单元模型与桥塔附近主梁节段实体单元模型,对其П形截面主梁的弯曲受力情况进行了计算分析,并通过截面剪力滞系数来描述剪力滞效应的影响。结果表明,最不利组合荷载作用下,塔底主梁节段在桥轴线处上拱,П形截面主梁两侧肋板下挠;预应力对横梁的作用明显,横梁产生向上反拱;主梁在计算荷载作用下除应力集中点外,全截面受压;塔根部主梁截面的剪力滞较为显著,剪力滞系数介于0.68~1.12之间;其它截面的纵向应力分布相对均匀,剪力滞系数介于0.81~1.12之间。对于П形截面主梁斜拉桥,塔根部附近主梁节段在设计时必须考虑剪力滞效应的影响,其它位置截面可以按照初等梁理论进行设计。
关键词
斜拉桥
∏形截面主梁
横梁
弯曲受力
剪力滞效应
应力
位移
有限元法
Keywords
cable-stayed bridge
∏-
section
main
girder
cross
beam
bending behavior
shear lag effect
stress
displacement
finite element method
分类号
U441 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U448.27 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑横梁影响的Π型截面斜拉桥抖振及拉索疲劳研究
方钊
杨凡
李爱群
曹宝雅
《振动与冲击》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
大吨位桥式起重机主梁跨端变截面处有限元分析
陶元芳
薛孝磊
丁振兴
石小飞
《中国工程机械学报》
2012
8
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职称材料
3
公铁混合布置大跨度斜拉桥主梁断面形式研究--以赣江公铁大桥西支主桥设计为例
郭安娜
王新国
崔苗苗
周刚
《铁道标准设计》
北大核心
2024
2
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职称材料
4
分体三箱断面主梁桥梁的抗风性能及气动优化
杨风帆
郑史雄
周强
张宁
赵晓天
何睿洲
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2021
11
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职称材料
5
车身环状框架结构断面正向轻量化设计
饶俊威
罗培锋
杨万庆
陈仲泽
周文煜
《汽车技术》
CSCD
北大核心
2020
3
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职称材料
6
混凝土斜拉桥П形截面主梁弯曲受力分析
朱瑞允
秦凤江
朋茜
《世界桥梁》
北大核心
2017
2
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职称材料
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