大跨人行悬索桥非线性静风稳定性分析 被引量：16

1

作者 薛晓锋 管青海 +2 位作者 胡兆同 李加武 刘健新 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第14期113-117,148,共6页

基于风洞试验所测加劲梁静力三分力系数,在综合考虑静风荷载非线性、结构几何非线性基础上,采用双重迭代计算分析方法对主跨420 m大跨窄人行悬索桥进行静风稳定性全过程分析。结果表明,结构变形随风速变化呈明显非线性,静风失稳形态弯... 基于风洞试验所测加劲梁静力三分力系数,在综合考虑静风荷载非线性、结构几何非线性基础上,采用双重迭代计算分析方法对主跨420 m大跨窄人行悬索桥进行静风稳定性全过程分析。结果表明,结构变形随风速变化呈明显非线性,静风失稳形态弯曲扭转空间耦合变形特征显著;较公路桥大跨人行悬索桥主缆提供的扭转刚度比重更大,跟踪两主缆跨中应力随风速变化情况可定义静风失稳临界风速及与分析静风失稳原因;非零初始风攻角会降低静风失稳临界风速;中央扣及抗风缆均能提高静风失稳临界风速。施加中央扣措施,失稳形态为主梁结构弯扭失稳;施加抗风缆措施,失稳形态为抗风拉索、抗风缆应力松弛导致局部结构失稳。该研究可为大跨窄桥静风稳定性能及提高静风稳定性提供科学依据及参考。 展开更多

关键词 桥梁工程 人行悬索桥 数值计算方法 静风稳定性 几何非线性 静风荷载非线性

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螺旋线参数对斜拉索气动性能影响的试验研究 被引量：5

2

作者 薛晓锋 李加武 +1 位作者 白桦 王莹 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第20期179-183,共5页

给斜拉索缠绕螺旋线抑制风雨振的方式,改变了拉索的表面形态,必然会影响拉索的气动性能。在前人对风雨振机理研究的基础上,设计制作三维拉索节段模型,在长安大学风洞中利用皮托管、电子压力扫描阀、数据转换采集系统及自编程序进行了二... 给斜拉索缠绕螺旋线抑制风雨振的方式,改变了拉索的表面形态,必然会影响拉索的气动性能。在前人对风雨振机理研究的基础上,设计制作三维拉索节段模型,在长安大学风洞中利用皮托管、电子压力扫描阀、数据转换采集系统及自编程序进行了二维流场下螺旋线参数对斜拉索气动性能的影响研究。结果表明:在拉索节段模型自由端2cm处放置端板可以很好的模拟二维流场;斜拉索表面的平均风压分布形态不随螺旋线参数的变化而变化,风压停驻点、上下气流分离点位置不受螺旋线参数的影响,螺旋线附近测点的风压有不规则突变;风阻系数随螺高减小、螺距增大而减小。 展开更多

关键词 桥梁工程 斜拉索 三维模型 二维流场 风洞试验 螺旋线 风压分布 气动性能

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大跨连续梁桥施工膺架的设计研究 被引量：5

3

作者 李宇 杨赐 +2 位作者 李琛 高亮 王洁 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2016年第2期77-81,共5页

以某大跨连续梁桥施工膺架为工程背景,先采用有限元软件对原图纸和荷载方案进行校核,发现其承载能力不足的缺点后,对施工膺架的碗扣支架、贝雷梁、横向支撑梁、钢管立柱进行了设计,并用有限元软件对设计后的施工膺架各个构件进行了强度... 以某大跨连续梁桥施工膺架为工程背景,先采用有限元软件对原图纸和荷载方案进行校核,发现其承载能力不足的缺点后,对施工膺架的碗扣支架、贝雷梁、横向支撑梁、钢管立柱进行了设计,并用有限元软件对设计后的施工膺架各个构件进行了强度和稳定性验算.结果表明:在保证造价经济的前提下,设计后的桥梁施工膺架在承载力方面得到很大提高,满足桥梁施工要求. 展开更多

关键词 大跨连续梁桥 施工膺架 设计 有限元

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多振型效应对铁路高柔桥墩弹塑性地震响应的影响 被引量：6

4

作者 李宇 朱晞 杨庆山 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期99-105,共7页

对FEMA356和ATC-40中考虑多自度效应的非线性静力分析法进行改进。并在FEMA440考虑土-结构相互作用能力谱法基础上,以我国西南某铁路特大桥桥墩为研究对象,选取与我国《铁路工程抗震规范》Ⅱ类场地相符合的80条强震记录,利用FEMA440性... 对FEMA356和ATC-40中考虑多自度效应的非线性静力分析法进行改进。并在FEMA440考虑土-结构相互作用能力谱法基础上,以我国西南某铁路特大桥桥墩为研究对象,选取与我国《铁路工程抗震规范》Ⅱ类场地相符合的80条强震记录,利用FEMA440性能点轨迹法求解高柔桥墩结构延性及性能点;并与80条强震记录非线性时程分析计算结果平均值进行比较。验证本文改进的非线性静力分析法反映高柔桥墩多自度效应的合理性,及考虑土-结构相互作用能力谱法在铁路桥梁工程中应用的可行性。 展开更多

关键词 高柔桥墩 抗震性能评估 土-结构相互作用 多振型效应 能力谱法 FEMA440

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钢管混凝土斜靠式拱桥静力性能及参数分析 被引量：6

5

作者 陈峰 贺拴海 +1 位作者 胡大琳 范伟擎 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期107-112,共6页

为研究斜靠式钢管混凝土拱桥的结构受力特点以及稳定特征,以一座拟建的大跨径斜靠式拱桥为例,分析了其主要结构参数(矢跨比、吊杆间距、斜拱倾角、横撑数量及位置)对结构静力性能的影响。经过结构参数对比计算分析发现:当矢跨比由1/5变... 为研究斜靠式钢管混凝土拱桥的结构受力特点以及稳定特征,以一座拟建的大跨径斜靠式拱桥为例,分析了其主要结构参数(矢跨比、吊杆间距、斜拱倾角、横撑数量及位置)对结构静力性能的影响。经过结构参数对比计算分析发现:当矢跨比由1/5变化至1/6时,内力值将出现较大幅度增加;吊杆间距的增大和横撑数量的减少对斜拱受力不利;倾角的减小对主拱、系梁和斜拱受力不利;拱脚横撑对于结构内力改善作用最大。稳定屈曲分析结果表明,其结构失稳模态为拱肋面外侧倾失稳,结构屈曲稳定安全系数与矢跨比和斜拱倾角近似成正比,吊杆间距对结构恒载和稳定性影响较大,拱脚处横撑对于稳定性作用最大。分析结果为斜靠拱设计提供了结构参数选取的建议,为此类桥梁的设计提供有利的参考。 展开更多

关键词 斜靠拱 空间效应 结构参数 静力性能 稳定屈曲分析

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梁式桥抗震设计的弹塑性位移反应谱 被引量：4

6

作者 李宇 王森 +1 位作者 车艳阳 武芳文 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期1-5,共5页

合理选取四类场地320条强震记录,研究地震动特性及恢复力模型动力参数对弹塑性位移谱与残余位移谱影响。结果表明,给出某一标准设防烈度的弹塑性反应谱,其它设防烈度下弹塑性反应谱可据PGA设防烈度与PGA标准烈度比值调整获得;可忽略屈... 合理选取四类场地320条强震记录,研究地震动特性及恢复力模型动力参数对弹塑性位移谱与残余位移谱影响。结果表明,给出某一标准设防烈度的弹塑性反应谱,其它设防烈度下弹塑性反应谱可据PGA设防烈度与PGA标准烈度比值调整获得;可忽略屈服后刚度比对弹塑性位移谱影响,但应选择偏于保守的屈服后刚度比统计残余位移谱,由此建立的残余位移谱只适用短周期、低延性一般规则桥梁中、低矮桥墩的抗震设计;阻尼比与位移延性比为影响弹塑性位移谱及残余位移谱重要因素,阻尼比增大会减少桥梁非弹性变形及震后残余位移。基于该结果建立适用于我国梁式桥抗震设计的弹塑性及残余位移谱,为考虑残余位移影响的梁式桥基于性能的抗震设计提供重要参考依据。 展开更多

关键词 弹塑性反应谱 抗震设计 地震动峰值加速度 屈服后刚度 延性

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SSI效应对大跨高墩桥梁弹塑性地震响应的影响 被引量：3

7

作者 李宇 李昊煜 +1 位作者 王涛 白桦 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2012年第3期89-94,共6页

基于大型有限元分析软件ANSYS,根据大跨高墩桥梁的结构特点,利用水平和转动弹簧单元建立了考虑土结相互作用的大跨高墩桥梁的有限元计算分析模型,并结合现行的《铁路工程抗震规范》,合理地选取强震记录作为地震动输入,进行了大跨高墩桥... 基于大型有限元分析软件ANSYS,根据大跨高墩桥梁的结构特点,利用水平和转动弹簧单元建立了考虑土结相互作用的大跨高墩桥梁的有限元计算分析模型,并结合现行的《铁路工程抗震规范》,合理地选取强震记录作为地震动输入,进行了大跨高墩桥梁的弹塑性地震响应分析。分析结果表明:较软的土质条件会导致大跨高墩桥梁弹塑性地震响应的增大;地基系数的比例系数则是影响数值计算结果增大的重要因素;土结构相互作用并没有改变地震动峰值加速度PGA对超高桥墩弹塑性地震响应的影响。研究结果可为大跨超高桥墩的抗震设计和验算提供参考。 展开更多

关键词 桥梁 弹塑性地震响应 超高桥墩 土结相互作用

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非规则高耸佛像的风洞试验及风振系数 被引量：1

8

作者 李宇 黄森华 +2 位作者 周燕 李加武 白桦 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期123-127,共5页

以新疆西王母像为工程背景,对非规则高耸佛像进行了测压风洞试验,建立了复杂的三维钢骨架有限元模型,计算了结构的动力特性,并利用ANSYS参数化设计语言,编制了能够精确求解非规则高耸佛像风振响应的程序.在此基础上,通过风洞试验所得的... 以新疆西王母像为工程背景,对非规则高耸佛像进行了测压风洞试验,建立了复杂的三维钢骨架有限元模型,计算了结构的动力特性,并利用ANSYS参数化设计语言,编制了能够精确求解非规则高耸佛像风振响应的程序.在此基础上,通过风洞试验所得的风压系数,计算得到254个测点的荷载时程向量,并加载至有限元模型,计算了30个风向角下佛像各关键测点处的风振系数.研究结果表明:风洞实验所得的风压系数时程数据的精度较高,可以满足佛像风振系数的计算要求;对于非规则高耸佛像,其自振频率分布密集,基阶振型不是主控振型,不能直接采用《规范》所建议的风振系数,而应重新计算;风向角的变化对佛像风振系数的影响十分显著,应对最不利的风向角进行抗风验算. 展开更多

关键词 作用在结构上的风荷载 风洞试验 风致振动 风振系数

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刘家峡桁架梁悬索桥的颤抖振时域分析 被引量：1

9

作者 李宇 车艳阳 王森 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期55-60,共6页

以刘家峡大桥为工程背景,建立了钢桁架梁悬索桥的有限元模型,采用改进谐波合成法模拟了脉动风荷载,结合大跨桥梁颤抖振分析的基本理论,计算了对应于桥梁各节点的静风力、抖振力和自激力.在此基础上,利用ANSYS参数化设计语言(APDL)编制... 以刘家峡大桥为工程背景,建立了钢桁架梁悬索桥的有限元模型,采用改进谐波合成法模拟了脉动风荷载,结合大跨桥梁颤抖振分析的基本理论,计算了对应于桥梁各节点的静风力、抖振力和自激力.在此基础上,利用ANSYS参数化设计语言(APDL)编制了相应的计算程序,将计算所得的各类风荷载施加在全桥有限元模型的节点上,对刘家峡桁架梁悬索桥进行了颤抖振时域分析,以精确求解不同桥面基准风速下,桥梁各关键部位的抖振扭转角、抖振侧向位移、抖振竖向位移,进而研究了风速变化对悬索桥最大颤抖振响应的影响.与全桥模型风洞试验的对比结果表明:对大跨桥的颤抖振分析方法是合理可行的,可为同类大跨桥梁风致振动的研究提供科学的依据和参考. 展开更多

关键词 悬索桥 颤振 抖振 非线性 时域分析

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客运专线双柱式桥墩的地震损伤分析

10

作者 王涛 李宇 +1 位作者 白桦 雷俊卿 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期9-13,共5页

依据我国现行的《铁路工程抗震设计规范》,合理地选取了强震记录作为地震输入,采用大型有限元分析软件,考虑柔性地基效应和地震动特性的影响,建立了某客运专线双柱式桥墩的有限元模型,并基于Park-Ang地震损伤模型和非线性地震响应分析,... 依据我国现行的《铁路工程抗震设计规范》,合理地选取了强震记录作为地震输入,采用大型有限元分析软件,考虑柔性地基效应和地震动特性的影响,建立了某客运专线双柱式桥墩的有限元模型,并基于Park-Ang地震损伤模型和非线性地震响应分析,研究了客运专线双柱式桥墩的地震损伤全过程.分析结果表明:①桥梁结构的损伤破坏主要是发生在地震过程的中前期;②即使所采用的地震动记录的场地类型和PGA都相同,但它们对桥梁结构所造成的损伤还是有较大差异;③虽然PGA对桥梁结构损伤性能指标的影响十分显著,但它对结构最大损伤性能指标的发生时间并没太大的影响. 展开更多

关键词 客运专线桥梁 地震损伤 时程分析 非线性

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新疆高耸塔架建筑的抖振研究 被引量：2

11

作者 李琛 杨赐 李宇 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期611-616,共6页

以某大型输电塔架为工程实例,采用数值风洞试验与有限元计算相结合的方法,以新疆阿拉山口大风区不同高度处的风速时程作为荷载,研究了高耸输电塔架的抖振响应.输电塔的平均三分力系数在导线平面方向上明显大于垂直于导线平面方向,但其... 以某大型输电塔架为工程实例,采用数值风洞试验与有限元计算相结合的方法,以新疆阿拉山口大风区不同高度处的风速时程作为荷载,研究了高耸输电塔架的抖振响应.输电塔的平均三分力系数在导线平面方向上明显大于垂直于导线平面方向,但其扭矩的作用较小.输电塔架下部风振作用的脉动特性强于上部,其各节点对附近其他节点的风振特性的影响程度与节点之间的距离密切相关,距离越近,干扰越强,反之则越弱.输电塔架的柔性越大,脉动风的作用就越显著,必须进行风致振动的分析. 展开更多

关键词 输电塔 风致振动 静风力 有限元

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SDOF弹塑性体系地震响应的参数影响 被引量：1

12

作者 李宇 白桦 +2 位作者 朱晞 杨庆山 雷俊卿 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期40-43,共4页

从国外十几次主要地震事件中选取了320条强震记录,按照《铁路工程抗震规范》罕遇地震下6度、7度、8度和9度设防标准进行调幅,并利用弹塑性动力分析程序,采用Takeda双线性刚度退化模型,考虑了不同震级、场地类型、基阶周期的影响,进而对S... 从国外十几次主要地震事件中选取了320条强震记录,按照《铁路工程抗震规范》罕遇地震下6度、7度、8度和9度设防标准进行调幅,并利用弹塑性动力分析程序,采用Takeda双线性刚度退化模型,考虑了不同震级、场地类型、基阶周期的影响,进而对SDOF弹塑性体系的地震响应进行了参数影响研究,为建立与《铁路工程抗震设计规范》相符的弹塑性反应谱提供合理的依据,进而为桥梁结构基于性能的抗震设计提供重要的参考和依据. 展开更多

关键词 弹塑性反应 抗震设计 地震震级 场地条件

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地震动特性对单自由度系统地震能量响应的影响 被引量：1

13

作者 李宇 白桦 王涛 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2011年第6期27-31,共5页

合理地选取了4类场地320条强震记录,基于SDOF体系的地震能量方程,利用弹塑性动力分析程序,研究了地震动特性对SDOF体系的地震能量响应及其分配规律的影响,结果表明,SDOF体系的地震总输入能、滞回耗能、阻尼耗能都随着震级的增大而增大,... 合理地选取了4类场地320条强震记录,基于SDOF体系的地震能量方程,利用弹塑性动力分析程序,研究了地震动特性对SDOF体系的地震能量响应及其分配规律的影响,结果表明,SDOF体系的地震总输入能、滞回耗能、阻尼耗能都随着震级的增大而增大,阻尼耗能是中长周期结构在小震作用下消耗地震能量的主要方式,而滞回耗能则是结构在大震作用下消耗地震能量的主要方式;随着场地土质的变软,各类地震能量响应都呈递增趋势,它们的增幅也随着场地土质的变软而加剧;只要以某一设防烈度为标准,并给出相应的能量反应谱,则其它设防烈度的能量反应谱就可以根据PGA设防烈度与PGA标准烈度比值的平方调整得到. 展开更多

关键词 单自由度系统 地震能量响应 地震动特性 滞回耗能 阻尼耗能

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大跨网架屋面建筑结构的风致振动 被引量：1

14

作者 李琛 杨赐 李宇 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期838-843,共6页

依托某工程实例,通过风洞试验测得结构的风压系数时程,利用ANSYS参数化设计语言编制了能够精确求解大跨柔性网架屋面的风振系数及等效静风荷载的程序,将风压系数时程转化为相应的面荷载向量并加载至有限元模型,研究了大跨柔性网架屋面... 依托某工程实例,通过风洞试验测得结构的风压系数时程,利用ANSYS参数化设计语言编制了能够精确求解大跨柔性网架屋面的风振系数及等效静风荷载的程序,将风压系数时程转化为相应的面荷载向量并加载至有限元模型,研究了大跨柔性网架屋面结构的风致振动.结果表明,60°、180°和270°为大跨网架面面结构的最不利风向角,应注意这几个风向角的抗风设计.大跨网架屋面的四周屋檐和两条相互垂直的中线,都是风致振动较大的位置,应采取抗风加固措施. 展开更多

关键词 大跨柔性网架 风洞试验 风致振动 有限元

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