抚顺永安桥的地震反应分析

抚顺永安桥的地震反应分析

李晓莉[1]2003年在《抚顺永安桥的地震反应分析》文中认为随着斜拉桥规模的不断增大,斜拉桥的地震反应也越来越重要,有时甚至起到决定性作用,因此对较大跨度的桥梁必须进行地震反应分析。抚顺永安桥是一座叁塔单索面混凝土斜拉桥,桥长350m,其体系独特,地理位置重要,因此,分析其地震响应是非常重要和有意义的。 本文在国内外有关研究成果的基础上,利用ANSYS结构分析程序,采用谱分析和动态时程分析两种方法对永安桥进行了地震反应计算,得到了该桥的地震反应规律。 首先利用ANSYS程序建立了永安桥的动力计算模型,通过模态分析得到该桥的动力特性。采用标准反应谱作为输入的谱曲线,分别考虑了纵向、横向、竖向输入下该桥的地震响应。 谱分析是一种线性分析,无法考虑非线性的影响,因此,本文对永安桥又进行了动态时程分析,这种分析方法可以考虑一些非线性因素的影响,两种方法的计算结果相互校核,得到该桥最终的地震响应结果。该桥的上部结构在地震作用下,可以只考虑纵向输入时面内的反应;该桥的下部结构在地震作用下,叁向输入(纵向、横向、竖向)引起的反应均需要考虑,而且,中墩的响应要大于两个边墩。通过对位移响应结果和内力响应结果的分析、验算,证明地震荷载不控制该桥的设计。 本文得到的规律可以作为该桥抗震设计的一个依据,对其它类似桥梁地震反应分析也有一定的指导意义。

李晓莉[2]2005年在《抚顺永安桥的动力性能分析》文中进行了进一步梳理利用ANSYS对抚顺永安斜拉桥进行模态分析,得到了该桥的动力特性。采用标准反应谱作为输入的谱曲线, 分别考虑了纵向、横向、竖向输入下该桥的地震响应,分析了其抗震性能。计算结果表明,本桥的抗震能力是有保证的。

张哲, 余报楚, 邱文亮[3]2005年在《一座叁塔低塔斜拉桥的方案设计研究》文中提出低塔斜拉桥是介于梁式桥和斜拉桥之间的一种桥型,适用跨度介于梁式桥和斜拉桥之间.结合抚顺永安桥重建工程的方案设计情况,介绍了抚顺永安桥单索面叁塔低塔混凝土斜拉桥的设计,结构和动力特性等.分析了低塔斜拉桥的桥型特点、受力特性和设计和施工要点.

颜娟[4]2002年在《金马大桥工程的结构分析与研究》文中研究指明位于广东广(州)—肇(庆)高速公路上的金马大桥是一座新型的混凝土独塔斜拉桥。主跨283m,是当今世界上混凝土独塔斜拉桥的最大跨径之一。金马大桥采用的是一种独塔斜拉桥与两侧刚构相连接的新型协作体系斜拉桥,不仅造型美观、结构新颖而且工程造价也非常节省。为了研究这种新型桥梁的结构形式,并对结构设计中一些问题做深入地分析,本文对金马大桥的方案比选、设计思路、协作体系结构的形成过程、结构的静力、动力计算以及局部构造等方面进行了全面地分析研究。主要内容和结论如下: 1、提出了独塔斜拉桥与两侧刚构相连接的新型协作体系斜拉桥结构形式,并对该桥的方案比选、设计思路、桥面系结构形式、塔柱截面设计、深水基础的设计及施工方法、协作刚构的刚度选取、塔柱的直束加固等方面作了详细地计算分析和比较。结果表明这种协作体系桥梁在大跨度桥梁建设中是一种既经济安全又美观适用的新型斜拉桥。 2、金马大桥在斜拉桥设计和施工中采用一种与传统斜拉桥设计和施工不同的新方法,即悬臂浇筑斜拉桥主梁时采用无纵向预应力筋的做法。本文把这种方法与传统方法在受力合理性、施工方便程度和经济性方面做了比较分析,并结合整体静力计算说明悬臂浇筑斜拉桥主梁时不张拉纵向预应力筋这一方法的可取之处。 3、由于现行的有关桥梁设计规范没有对斜拉桥主梁的有效宽度做出具体规定,从而使斜拉桥在设计中桥面板的有效宽度取值问题有待于进一步研究。本文结合已有的研究成果以及金马大桥桥面系的结构特点,通过建立主梁的有限元节段模型,并分工况计算桥面板的正应力分布情况。计算结果表明,肋板式斜拉桥主梁的桥面板正应力分布是比较均匀的。 4、金马大桥在施工过程中采用边主梁、横隔梁和桥面板叁部分分阶段一次现浇。曾有专家对这种施工方法中横隔梁的预应力储备提出质疑。针对这一问题,本文采用叁种施工方案进行对比计算分析,结果表明横隔梁中的预应力储备是满足要求的,而且金马大桥采用的这种横隔梁力筋分批张拉的施工顺序使该桥边主梁及横隔梁的受力都较为合理。 5、针对金马大桥斜拉桥侧主梁截面与T构侧主梁截面形式不统一的问题,提出了一种不同结构断面的新型连接方法。通过有限元计算和光弹试验对这种连接形式进行了研究。结果表明这种做法不但受力合理,而且施工方便。 6、运用反应谱理论和随机振动方法比较分析了金马大桥的抗震性能。并通过经验公式和节段模型试验分析了该桥的抗风性能。结果表明,这种新型结构虽然跨度较大,但是由于结构布置、截面设计都较为合力合理,所以其抗震抗风性能都是有保障的。

谷定宇[5]2006年在《矮塔斜拉桥施工控制仿真分析》文中研究说明矮塔斜拉桥是近些年来在斜拉桥基础上发展起来的一种新型的桥梁结构形式,就结构特性而言,矮塔斜拉桥是介于连续梁桥与斜拉桥之间的一种新桥型。目前,国内修建的矮塔斜拉桥比较少,对其结构特性了解不够,桥梁的建设经验和研究资料也相应较少,桥梁施工中需要解决的问题较多。因此,开展矮塔斜拉桥力学性能分析和施工监控研究具有重要的理论意义和实用价值,本文所做工作正是在此背景下开展的。 本文以正在施工的阿深线开封黄河二桥主桥——7塔8跨预应力混凝土矮塔斜拉桥为工程实例,根据该桥的结构特点,采用有限元法对桥梁进行离散,主梁、桥墩、桥塔采用空间梁单元模拟,斜拉索采用只受拉空间杆单元模拟,建立了该矮塔斜拉桥的空间有限元计算模型。利用桥梁有限元计算程序Midas/Civil对该桥进行了成桥运营状态下的静力分析、动力分析和稳定分析,探讨了矮塔斜拉桥与一般斜拉桥在力学性能上的区别,采用正装法对该桥的施工过程进行了仿真模拟,探讨了矮塔斜拉桥的施工监控内容。综合以上工作,本文得出以下结论: 1.该矮塔斜拉桥主梁在成桥运营阶段全截面受压,活载作用对主梁的挠度、拉索应力影响不明显;活载作用引起桥塔有一定的偏移,但偏移量不大,桥塔不会受到较大的偏心受压;桥梁其它各构件受力均在桥梁设计规范规定范围之内,表明桥梁结构受力合理。 2.该矮塔斜拉桥第1阶自振频率为0.6086Hz(桥面系的整体竖向振动),桥梁的低阶振动主要表现为桥面系的整体竖向振动和桥塔横向振动,由于桥梁宽跨比较大,桥面整体竖向振动出现比较早,前2阶振动均为桥面的整体竖向振动;桥梁第1阶扭转频率与桥面系的整体第1阶竖弯频率之比为4.01,表明该桥有良好的气动稳定性。 3.该矮塔斜拉桥在成桥运营阶段的第1阶稳定安全系数为15.16,桥梁稳定系数较大,失稳主要表现为桥塔压曲失稳。 4.利用Midas/Civil程序能够有效地模拟矮塔斜拉桥的施工过程,并且能够准确地计算出每个施工阶段的纯位移,简化了梁段立模标高的计算方法。对该矮塔斜拉桥进行施工过程仿真分析,计算结果表明:在整个桥梁的施工过程中,拉索应力幅变化比较小,充分体现了矮塔斜拉桥的特点;主梁、主塔的内力分布比较合理,变化较小,具有较高的安全储备。 5.矮塔斜拉桥施工控制原则应针对不同施工阶段进行相应变化。在主梁架设阶段施工监控中,以主梁的线形控制,即标高控制为主,尽可能兼顾索力和结构应力;在二期恒载施工中,以拉索张拉索力为主,即以减小斜拉索索力的离散性和改善结构受力性能为主。 6.矮塔斜拉桥施工监控计算一般应按正装法计算,能正确模拟各施工步骤;矮塔斜拉桥施工过程的监测应综合对结构的应力、变形、索力和温度进行测试,对比实测值

参考文献:

[1]. 抚顺永安桥的地震反应分析[D]. 李晓莉. 大连理工大学. 2003

[2]. 抚顺永安桥的动力性能分析[J]. 李晓莉. 公路交通科技. 2005

[3]. 一座叁塔低塔斜拉桥的方案设计研究[J]. 张哲, 余报楚, 邱文亮. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2005

[4]. 金马大桥工程的结构分析与研究[D]. 颜娟. 大连理工大学. 2002

[5]. 矮塔斜拉桥施工控制仿真分析[D]. 谷定宇. 郑州大学. 2006

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