大跨度斜拉桥恒载非线性静力分析 被引量：27

1

作者 辛克贵 刘钺强 杨国平 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期818-821,共4页

静力分析的精确程度对大跨度斜拉桥设计和施工过程具有很大影响。提出一套有限元方法 ,以弯曲能量作为目标函数确定斜拉索的初始张拉力 ,通过修正斜拉索的弹性模量 ,引入几何刚度矩阵和大挠度矩阵 ,综合考虑斜拉索垂度效应、梁柱效应和... 静力分析的精确程度对大跨度斜拉桥设计和施工过程具有很大影响。提出一套有限元方法 ,以弯曲能量作为目标函数确定斜拉索的初始张拉力 ,通过修正斜拉索的弹性模量 ,引入几何刚度矩阵和大挠度矩阵 ,综合考虑斜拉索垂度效应、梁柱效应和大位移效应 ,采用混合法求解系统方程。程序经过算例验证并应用于在建的重庆大佛寺长江大桥 ,取得了较好的效果 。 展开更多

关键词 大跨度斜拉桥 恒载 非线性 静力分析 垂度效应 梁柱效应 混合法

原文传递

千米跨度公铁两用钢桁梁斜拉桥几何非线性研究 被引量：28

2

作者 张敏 高宗余 +1 位作者 陈佳 马润平 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期15-20,共6页

为研究非线性因素对超大跨度公铁两用斜拉桥主要构件变形和受力的影响程度,采用5种分析状态,对一座跨度超过千米的公铁两用钢桁梁斜拉桥进行成桥状态下的活载非线性计算分析。建立全桥平面杆系模型,计算各控制量在最不利活载作用下的极... 为研究非线性因素对超大跨度公铁两用斜拉桥主要构件变形和受力的影响程度,采用5种分析状态,对一座跨度超过千米的公铁两用钢桁梁斜拉桥进行成桥状态下的活载非线性计算分析。建立全桥平面杆系模型,计算各控制量在最不利活载作用下的极值及非线性影响系数。结果表明:对超大跨度公铁两用斜拉桥而言,斜拉索的垂度效应仍然是几何非线性影响的主要因素,梁-柱效应和大位移效应相对较弱;目前桥梁设计的通常方法是考虑修正斜拉索弹性模量进行线性计算,并在此基础上活载考虑10%的非线性放大系数,该方法现实、合理而且稍偏安全。 展开更多

关键词 斜拉桥 公路铁路两用桥 千米跨度 几何非线性 垂度效应 梁-柱效应 大位移效应 弹性模量

下载PDF 职称材料

大跨度公铁斜拉桥的几何非线性效应 被引量：14

3

作者 王頠 瞿伟廉 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第2期215-220,共6页

考虑几何非线性效应,计算大跨度公铁斜拉桥承载能力和正常使用极限状态下的结构变形和内力.采用分步迭代调索方法计算成桥索力,建立迭代修正Ernst公式,在索力计算和结构内力计算中考虑垂度效应,研究拉索垂度效应、梁柱效应和大位移效应... 考虑几何非线性效应,计算大跨度公铁斜拉桥承载能力和正常使用极限状态下的结构变形和内力.采用分步迭代调索方法计算成桥索力,建立迭代修正Ernst公式,在索力计算和结构内力计算中考虑垂度效应,研究拉索垂度效应、梁柱效应和大位移效应对斜拉桥极限状态时内力的影响.研究结果表明,几何非线性对大跨度公铁斜拉桥的内力影响比较显著,线性计算结果与非线性计算结果相比偏不安全,在公铁斜拉桥结构设计中,必须计入几何非线性的影响.各种非线性因素中斜拉索的垂度效应最为显著,其影响效应随外荷载的增大而变大. 展开更多

关键词 斜拉桥 极限状态 几何非线性 垂度效应

下载PDF 职称材料

几何非线性对沪通公铁两用长江大桥的影响 被引量：7

4

作者 张晔芝 刘剑光 张晓龙 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1387-1393,共7页

在建的沪通公铁两用长江大桥是一座超大跨度、超大体量、超大活载的公铁两用斜拉桥。采用U.L空间非线性有限元分析方法,以主跨跨中挠度最大的活载工况为例,研究3种几何非线性效应对该桥的变形和受力状态的影响。结果表明,3种几何非线性... 在建的沪通公铁两用长江大桥是一座超大跨度、超大体量、超大活载的公铁两用斜拉桥。采用U.L空间非线性有限元分析方法,以主跨跨中挠度最大的活载工况为例,研究3种几何非线性效应对该桥的变形和受力状态的影响。结果表明,3种几何非线性对桥梁的变形和受力状态的综合影响最大达到12.60%(增大);3种几何非线性效应中,斜拉索的垂度效应对于桥梁变形和受力状态的影响最大,达到7.73%,超过了大位移效应和梁柱效应的综合影响;用Ernst公式修正拉索弹模考虑拉索垂度效应的影响时,可用恒载+活载线弹性分析得到的索力,得到的结果较准确而避免了迭代计算;若用恒载索力修正拉索的弹模,将成倍夸大垂度效应的影响,因而是不可行的。 展开更多

关键词 几何非线性 公铁两用斜拉桥 垂度效应 大位移效应 梁柱效应

下载PDF 职称材料

基于悬链线的斜拉索垂度效应等效弹性模量计算方法 被引量：8

5

作者 赵海霞 张文明 +1 位作者 蒋晓放 刘钊 《中外公路》 北大核心 2020年第2期62-66,共5页

为了精确计算垂度效应引起的超长斜拉索刚度折减,基于无弹性悬链线理论和弹性悬链线理论分别建立了斜拉索等效弹性模量的数值算法和简化公式算法。利用沪通长江大桥最长斜拉索作为算例,对比分析了该文方法与传统Ernst公式的计算精度。... 为了精确计算垂度效应引起的超长斜拉索刚度折减,基于无弹性悬链线理论和弹性悬链线理论分别建立了斜拉索等效弹性模量的数值算法和简化公式算法。利用沪通长江大桥最长斜拉索作为算例,对比分析了该文方法与传统Ernst公式的计算精度。结果表明:Ernst公式对于低应力水平的斜拉索精度不高,误差高于10%,甚至高达17%;随着应力的增大,误差逐渐减小到1%以内。该文简化公式算法误差不超过0.3%,精度高于Ernst公式。Ernst公式计算结果高于数值解,而该文简化公式计算结果略低于数值解。索受力前后线密度的变化对等效弹性模量的影响可忽略不计。 展开更多

关键词 斜拉索 垂度效应 等效弹性模量 悬链线 Ernst公式

下载PDF 职称材料

大跨钢⁃混凝土组合梁斜拉桥施工阶段受力性能分析 被引量：3

6

作者 田引安 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2022年第12期121-126,共6页

为了研究大跨钢⁃混凝土组合梁斜拉桥在施工过程中主梁与主塔的内力及位移变化规律,以江西药都大桥为例,采用ANSYS软件建立三维精细化有限元模型,对此钢⁃混凝土组合梁斜拉桥进行了施工过程数值分析。计算结果表明:在主桥最大单悬臂状态... 为了研究大跨钢⁃混凝土组合梁斜拉桥在施工过程中主梁与主塔的内力及位移变化规律,以江西药都大桥为例,采用ANSYS软件建立三维精细化有限元模型,对此钢⁃混凝土组合梁斜拉桥进行了施工过程数值分析。计算结果表明:在主桥最大单悬臂状态、合龙和桥面铺装后,主梁与主塔的应力、变形均满足相关规范要求。考虑斜拉索自重影响,通过Ernst公式对斜拉索的弹性模量进行修正,分析了几何非线性对结构内力和变形的影响。分析结果表明:随着斜拉索长度的不断变长,垂度效应越来越明显,尤其跨中斜拉索之间的主梁弯矩受到的影响较大,施工到桥合龙阶段,相对考虑垂度效应,不考虑垂度效应时,塔根部主梁弯矩减小1.6%;结构大位移及P⁃δ效应对主梁跨中挠度影响不超过4%。 展开更多

关键词 大跨钢⁃混凝土组合梁斜拉桥 施工过程 悬臂拼装 垂度效应 大位移效应 荷载⁃位移效应

下载PDF 职称材料

基于双主梁模型的三塔斜拉桥几何非线性分析 被引量：5

7

作者 刘沐宇 汪峰 聂俊青 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第21期51-55,共5页

以武汉二七长江大桥为工程背景,采用杆、板(壳)及空间梁单元相结合,建立了三塔结合梁斜拉桥的双主梁空间非线性有限元模型,考虑拉索垂度效应、结构大位移和梁柱效应,分析了三塔结合梁斜拉桥成桥阶段的几何非线性行为,研究了各种非线性... 以武汉二七长江大桥为工程背景,采用杆、板(壳)及空间梁单元相结合,建立了三塔结合梁斜拉桥的双主梁空间非线性有限元模型,考虑拉索垂度效应、结构大位移和梁柱效应,分析了三塔结合梁斜拉桥成桥阶段的几何非线性行为,研究了各种非线性因素对三塔结合梁斜拉桥成桥时内力的影响。结果表明,几何非线性对三塔结合梁斜拉桥不同构件受力的影响程度不同,综合非线性效应较单项计入非线性因素对于结构的影响要大。对主梁挠度的影响为4.3%。该双主梁模型自由度少,计算方便,可用于大跨径结合梁斜拉桥非线性分析。 展开更多

关键词 三塔斜拉桥 几何非线性 大变形 梁柱 垂度效应

原文传递

大跨度斜拉桥非线性地震反应分析 被引量：2

8

作者 蔡磊 熊利锋 周世军 《山西建筑》 2009年第2期292-293,共2页

为了探索斜拉桥梁的整体受力性能,以徐州市和平路跨铁路站场斜拉桥主桥设计方案为具体的分析对象,选取结构在地震作用下的结构反应及受力性能进行研究,以期望对今后此类桥型的设计与施工能具有一定的指导意义。

关键词 斜拉桥 有限元 几何非线性 静力分析 垂度效应

下载PDF 职称材料

斜拉索单元模拟在ANSYS中的实现 被引量：3

9

作者 李正 戴捷 韩大章 《现代交通技术》 2009年第2期45-46,50,共3页

为了在ANSYS平台上模拟斜拉索,比较了几种常用的方法,提出了自定义σ-ε关系模拟拉索的垂度效应,编制了与ANSYS相匹配的功能模块,并通过算例验证了这些方法的有效性。

关键词 桥梁工程 斜拉索单元 垂度效应 σ-ε法 ANSYS

下载PDF 职称材料

碳纤维复合材料拉索的非线性力学性能 被引量：3

10

作者 张建东 方志 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期751-756,共6页

采用解析法分析碳纤维复合材料(CFRP)拉索的非线性力学性能,通过与钢拉索对比分析,得出了CFRP拉索的受力特点。由于密度低,CFRP拉索自重应力、垂度约为钢拉索的1/5,承载效率也比钢拉索高许多,其承载极限长度为钢拉索的7倍,且随跨径增大... 采用解析法分析碳纤维复合材料(CFRP)拉索的非线性力学性能,通过与钢拉索对比分析,得出了CFRP拉索的受力特点。由于密度低,CFRP拉索自重应力、垂度约为钢拉索的1/5,承载效率也比钢拉索高许多,其承载极限长度为钢拉索的7倍,且随跨径增大,钢拉索的等效弹性模量下降非常快,而CFRP索仍保持较高值。由于CFRP线胀系数比钢材的线胀系数要小得多,约为其1/14,在温差与约束相同时,无垂度CFRP索温度应力仅为无垂度钢索的1/23。当有垂度时,钢索的温度应力降低,CFRP索的温度应力变化很小。 展开更多

关键词 CFRP拉索 极限跨径 垂度效应 温度应力

下载PDF 职称材料

自锚式斜拉桥的极限跨径研究(Ⅰ) 被引量：3

11

作者 张杨永 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期177-182,共6页

从斜拉索和主梁的材料强度入手探讨了当前材料水平和施工水平下全自锚斜拉桥结构体系的极限跨径。研究结果表明:横向静阵风作用下的主梁强度是限制斜拉桥跨径增大的主要因素,活载作用下的主梁强度居于次要地位,而斜拉索的强度和效率对... 从斜拉索和主梁的材料强度入手探讨了当前材料水平和施工水平下全自锚斜拉桥结构体系的极限跨径。研究结果表明:横向静阵风作用下的主梁强度是限制斜拉桥跨径增大的主要因素,活载作用下的主梁强度居于次要地位,而斜拉索的强度和效率对斜拉桥极限跨径的影响最小;斜拉桥极限跨径突破的首要问题是提高主梁的侧向刚度。研究成果可供超大跨度斜拉桥概念设计时参考。 展开更多

关键词 斜拉桥 极限跨径 极限静阵风 垂度效应 侧向刚度

下载PDF 职称材料

大跨径独塔斜拉桥几何非线性静力分析 被引量：1

12

作者 文新 《湖南交通科技》 2020年第4期94-98,共5页

为探究独塔斜拉桥主梁在考虑几何非线性影响后的力学响应规律,以某大跨径独塔斜拉桥为研究对象,采用MIDAS/CIVIL建立该桥有限元模型,分别对考虑垂度效应、梁柱效应及大位移效应影响下的主梁空间力学响应特征进行对比分析,计算结果表明:... 为探究独塔斜拉桥主梁在考虑几何非线性影响后的力学响应规律,以某大跨径独塔斜拉桥为研究对象,采用MIDAS/CIVIL建立该桥有限元模型,分别对考虑垂度效应、梁柱效应及大位移效应影响下的主梁空间力学响应特征进行对比分析,计算结果表明:考虑垂度效应、梁柱效应与大位移效应均会导致主梁弯矩有不同程度增大,其中,大位移效应和梁柱效应是该独塔斜拉桥主梁弯矩增大的主要因素,垂度效应对影响相对较小,且主跨跨中与塔梁结合处对于几何非线性因素影响最为敏感,因此,独塔斜拉桥考虑非线性影响的计算结果更偏安全。 展开更多

关键词 独塔斜拉桥主梁 力学响应 垂度效应 梁柱效应 大位移效应

下载PDF 职称材料

大跨度斜拉桥拉索及锚固系统几何计算研究 被引量：2

13

作者 刘厚军 肖海珠 《高速铁路技术》 2014年第6期15-20,共6页

斜拉桥的拉索及锚固系统是结构受力的关键部位,其几何参数也是设计需要精细化计算的重要内容。文章综合考虑斜拉索的垂度效应、空间索面、各种类型的锚固系统,采用一种迭代算法求解斜拉索索长、斜拉索在塔梁两端的空间角度等几何参数。... 斜拉桥的拉索及锚固系统是结构受力的关键部位,其几何参数也是设计需要精细化计算的重要内容。文章综合考虑斜拉索的垂度效应、空间索面、各种类型的锚固系统,采用一种迭代算法求解斜拉索索长、斜拉索在塔梁两端的空间角度等几何参数。通过这一工作保证实际结构的受力与计算模型一致,保证斜拉索索长的计算正确、斜拉索锚固系统的受力合理以及斜拉索导管的位置准确。算例中分别采用文中推荐的算法及假定斜拉索为直线的方法分别进行几何参数的计算。通过对比分析,两者差距明显,所以采用更高精度的算法来求解大跨度斜拉桥拉索及锚固系统的几何参数是非常有意义的。 展开更多

关键词 斜拉桥 斜拉索 锚固系统 几何计算 垂度效应

下载PDF 职称材料

自锚式斜拉桥的极限跨径研究(Ⅱ) 被引量：2

14

作者 张杨永 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第3期369-373,384,共6页

从结构变形、压屈稳定性、风动稳定性等角度探讨了当前材料水平和施工水平下全自锚斜拉桥结构体系的极限跨径。研究表明:控制斜拉桥设计的工况首先是横向极限静阵风作用,其次才是活载作用,设计中首先要解决主梁的侧向刚度问题;当前条件... 从结构变形、压屈稳定性、风动稳定性等角度探讨了当前材料水平和施工水平下全自锚斜拉桥结构体系的极限跨径。研究表明:控制斜拉桥设计的工况首先是横向极限静阵风作用,其次才是活载作用,设计中首先要解决主梁的侧向刚度问题;当前条件下建设一座主跨1 500 m左右的自锚式斜拉桥是初步可行的。通过极限跨径分析,提出了进一步增大斜拉桥跨径的技术措施,可供超大跨度斜拉桥概念设计时参考。 展开更多

关键词 斜拉桥 极限跨径 极限静阵风 垂度效应 屈曲稳定性 颤振稳定性

下载PDF 职称材料

大跨度斜拉桥几何非线性变形和受力状态的影响 被引量：2

15

作者 陈明生 《中国公路》 2018年第12期102-103,共2页

随着我国科技的不断创新,斜拉桥不断的应用于各种实际工程。近几年,斜拉桥的建造跨度正在不断增加,但是相应的问题也接踵而来。斜拉桥的跨度和体量越大,索的长度和截面积也会相应增大,斜拉索的垂度效应会更加明显;需要更多数量及更大索... 随着我国科技的不断创新,斜拉桥不断的应用于各种实际工程。近几年,斜拉桥的建造跨度正在不断增加,但是相应的问题也接踵而来。斜拉桥的跨度和体量越大,索的长度和截面积也会相应增大,斜拉索的垂度效应会更加明显;需要更多数量及更大索力的斜拉索来提供主梁的弯矩,主梁和主塔所受的轴力更大,梁柱效应对桥梁的影响相应会更加突出;结构的变形也会相应增大,大位移效应更加突出。本文结合某桥梁工程为背景,对该桥进行有限元分析方法介绍和有限元分析,结果表明:在最不利荷载作用下,桥梁在3种不同的几何非线性影响因素作用下,效果显著,超过了10%。所以,在设计和施工过程中应该重视几何非线性。 展开更多

关键词 大跨度斜拉桥 几何非线性 非线性变形 受力状态 有限元分析方法 桥梁工程 非线性影响 垂度效应

下载PDF 职称材料

单索面矮塔斜拉桥几何非线性静力分析

16

作者 杨珲 完海鹰 梁长海 《工程与建设》 2013年第5期610-612,共3页

文章以徐明高速公路怀洪新河2号大桥为工程背景,针对矮塔斜拉桥的高次超静定复杂结构,详细介绍了斜拉桥的几何非线性问题,并讨论了斜拉桥非线性分析的迭代法,利用有限元分析软件Midas/Civil建立有限元模型进行非线性静力分析。计算结果... 文章以徐明高速公路怀洪新河2号大桥为工程背景,针对矮塔斜拉桥的高次超静定复杂结构,详细介绍了斜拉桥的几何非线性问题,并讨论了斜拉桥非线性分析的迭代法,利用有限元分析软件Midas/Civil建立有限元模型进行非线性静力分析。计算结果表明,矮塔斜拉桥结构在恒载作用下表现出明显的非线性,结构分析与设计中考虑几何非线性的影响十分必要。 展开更多

关键词 矮塔斜拉桥 非线性静力分析 梁-柱效应 大位移效应 垂度效应

下载PDF 职称材料

几何非线性对大跨度斜拉桥的影响

17

作者 魏瑶瑶 《运输经理世界》 2022年第1期104-106,共3页

为了研究几何非线性对大跨度斜拉桥的影响,采用4种方法对沪通大桥、苏通大桥以及天兴洲大桥的主塔和主梁进行对比分析,结果表明,垂度效应对挠度和弯矩的影响程度明显大于大变形和梁柱效应,几何非线性对大跨度斜拉桥的影响显著,在设计和... 为了研究几何非线性对大跨度斜拉桥的影响,采用4种方法对沪通大桥、苏通大桥以及天兴洲大桥的主塔和主梁进行对比分析,结果表明,垂度效应对挠度和弯矩的影响程度明显大于大变形和梁柱效应,几何非线性对大跨度斜拉桥的影响显著,在设计和施工时必须加以考虑。 展开更多

关键词 斜拉桥 几何非线性 垂度效应

原文传递

损伤拉索的垂度效应分析 被引量：1

18

作者 王立彬 王达 郭潇艺 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2014年第2期119-125,共7页

首先引入损伤程度、损伤位置及损伤范围3个参数,用以描述拉索损伤状态的特征,然后建立损伤拉索垂度效应分析的方程。在此基础上,采用数值计算方法分析了不同几何形态、不同损伤状态的拉索垂度效应受纵横比和弦向长度等相关参数的影响规... 首先引入损伤程度、损伤位置及损伤范围3个参数,用以描述拉索损伤状态的特征,然后建立损伤拉索垂度效应分析的方程。在此基础上,采用数值计算方法分析了不同几何形态、不同损伤状态的拉索垂度效应受纵横比和弦向长度等相关参数的影响规律,对比了垂度的精确计算值和垂度公式计算值间的误差。结果表明:垂度随纵横比变化的敏感区间为[0.997,1.003],在此区间内损伤拉索跨中垂度逐渐增大,但是损伤前后垂度增长幅度逐渐减小;纵横比在[0.995,0.999)区间内,纵横比越大,误差越大;同一纵横比下,弦向长度越大,则采用现有垂度公式计算损伤拉索垂度所产生的相对误差就越大,但是最大相对误差小于1.7%;弦向长度为300m、纵横比为0.997的拉索在损伤范围内垂度增量小于0.35m,相对误差小于1.2%,说明现有垂度公式具有较高计算精度。 展开更多

关键词 拉索 损伤参数 垂度效应 垂跨比 弦向长度

下载PDF 职称材料

多塔钢-混组合梁斜拉桥成桥阶段垂度效应分析 被引量：1

19

作者 尹华泉 《科技创新导报》 2013年第31期75-76,共2页

以武汉二七长江大桥为工程背景,运用大型有限元结构分析软件ANSYS11.0,对该桥主梁、主塔和斜拉索分别采用不同的单元进行有限元模拟,建立了三塔结合梁斜拉桥空间非线性单主梁模型,考虑斜拉索的垂度效应,进行该桥成桥阶段主梁和边塔内力... 以武汉二七长江大桥为工程背景,运用大型有限元结构分析软件ANSYS11.0,对该桥主梁、主塔和斜拉索分别采用不同的单元进行有限元模拟,建立了三塔结合梁斜拉桥空间非线性单主梁模型,考虑斜拉索的垂度效应,进行该桥成桥阶段主梁和边塔内力的非线性垂度效应影响的定量分析。结果表明:三塔结合梁斜拉桥索的垂度效应不容忽视,垂度效应对三塔斜拉桥主梁和边塔的位移影响最大,对于主梁和边塔的应力影响次之,其对应力非线性影响不超过5%。 展开更多

关键词 三塔斜拉桥 成桥阶段 非线性 垂度效应

下载PDF 职称材料

浅谈大跨径斜拉桥几何非线性垂度效应 被引量：1

20

作者 韩欢 《科技视界》 2013年第14期13-13,12,共2页

本文介绍了斜拉桥几何非线性分析的基本理论,阐述了影响斜拉桥几何非线性的三个主要因素:垂度效应、大变形效应、弯矩与轴力的组合效应,着重对其几何非线性垂度效应的分析方法进行了研究。

关键词 斜拉桥 几何非线性 垂度效应

下载PDF 职称材料