摘要：虚拟激励法可以高效地计算结构随机响应,但目前并没有整合到既有有限元软件中,阻碍了其推广应用,在很多情况下尚需针对具体模型进行编程计算。将该方法整合到既有的有限元软件中,对虚拟激励法的推广使用具有重要意义。大跨柔性结构的初始平衡对其动力响应具有重要影响。在既有研究的基础上,基于Abaqus/Python平台实现了大跨柔性结构需考虑初始平衡态影响的多点激励随机响应计算流程。以目前跨度最大的双层公路斜拉桥——上海闵浦大桥为例,研究大跨斜拉桥多点激励随机地震响应的特点,并分析了视波速对随机地震响应的影响。

摘要：以润扬长江大桥北汊斜拉桥为实际工程背景,分析了同时考虑结构整体和局部细节特性的结构行为一致多尺度模拟方法在具体应用中的实施过程。以结构健康监测和损伤评估为目标,建立斜拉桥整体结构的三维多尺度有限元模型,桥面系采用分级多重子结构方法建立结构行为一致多尺度有限元模型。对建立起来的大跨桥梁结构多尺度有限元模型进行模态分析,并利用成桥试验数据从静力响应、动力特性等方面验证了多尺度模型的有效性。结果表明:建立的多尺度模型是有效的,其计算分析结果和成桥试验值之间的误差较小;分级建立结构行为一致多尺度模型的模拟方法有利于满足在结构健康监测系统设计、结构状态评估和结构损伤检测等各个不同阶段模型分析的需求。

摘要：研究目的:针对大跨斜拉桥成桥后线形易偏离理论设计线形,影响列车运行安全性和平稳性这一重难点问题,设置合适的预拱度是有效的方法之一。本文建立车辆-轨道-桥梁三维耦合动力学模型,对某主跨330 m特大桥在最不利荷载线形基础上叠加4种预拱度下的车辆动力响应进行分析,探究不同预拱方案对大跨斜拉桥车辆动力响应的影响规律。研究结论:(1)有无预拱度设计列车通过大跨桥时的安全性指标与舒适性指标均满足规范要求,且安全冗余较多;(2)设置预拱线形能够有效降低车体垂向加速度,提高列车乘坐舒适性;(3)大跨桥最不利位置为桥塔和主跨跨中处,需加强施工质量控制,在运营中注意观测养护,以保障列车的运行安全和乘坐舒适性;(4)本研究成果可为大跨斜拉桥的预拱度设计、施工及运维提供参考。

摘要：为研究近断层脉冲效应和土-结构相互作用(SSI效应)对大跨斜拉桥地震响应的影响规律,以苏通大桥斜拉桥为研究对象,采用系统化的集总参数模型表征地基土的动力特性,建立了考虑SSI效应的结构动力数值计算模型,计算分析了破裂前方效应脉冲、滑冲效应脉冲和无脉冲三组近断层地震动作用下结构的地震响应。计算结果表明:相对于塔底固结模型,SSI效应降低了斜拉桥自振频率,并改变了高阶振型的产生次序;近断层地震动作用下,SSI效应可增大主塔位移响应,对其内力有削弱作用,并可降低纵桥向激励时主梁的位移和内力响应,但横桥向激励时,脉冲效应地震动作用下SSI效应明显增大了主梁的响应;脉冲效应地震动引起斜拉桥地震响应明显高于无脉冲地震动,滑冲效应主要影响纵桥向激励时主塔响应以及纵桥向(或横桥向)激励下主梁响应,破裂前方效应对横桥向激励下主塔响应影响更加显著。研究成果可为大跨斜拉桥在近断层地震动作用下的抗震设计提供借鉴。

摘要：分析了斜拉桥几何非线性效应和材料非线性效应对成桥状态内力、变形和位移的影响。分析结果表明,在大跨斜拉桥的受力状态中,主要是材料非线性对桥梁主塔和主梁弯矩、位移的影响,而几何非线性因素的影响则并不明显。

摘要：引入分布式应变模态差损伤指标对大跨斜拉桥进行损伤识别研究。分析不同测试环境、随机激励及损伤程度等因素对损伤识别效果影响;对同种健康状态结构在不同测试环境条件下进行多次辨识,利用统计趋势分析和概率置信准则,提出基于准分布式应变模态残差统计趋势的损伤识别策略。数值计算表明,该策略可降低各种随机干扰的不利影响,能准确识别斜拉桥主箱梁发生的多处损伤,能弥补传统模态法损伤指标对结构早期轻微损伤不敏感缺陷,避免损伤淹没及误判。

摘要：本文基于山东滨州黄河公路大桥,建立面向结构健康监测的实验室模型试验平台。基于相似理论,分析模型相关参数的相似关系,确定模型缩尺比、材料和截面尺寸,并对模型附加质量和斜拉索进行合理地简化。采用ANSYS建立物理模型的三维空间实体有限元数值分析模型,实体建模能较好的体现模型局部特征和模拟损伤。模型制作采用分段整体浇注,分段之间设计连接件连接,模拟斜拉桥施工顺序进行实验室组装,基于影响矩阵法对斜拉索进行张拉成桥。建立了包括传感器系统、静动力加载系统、数据采集系统和数据处理四大部分的完整试验体系,并对隔离出的桥塔和桥面板子结构进行了静动力试验,对全桥模型进行了动力测试。子结构和全桥模型的试验结果与有限元计算结果,以及原桥实测值都吻合较好,验证了斜拉桥模型的准确性和试验平台的有效性。试验系统的建立,为结构健康监测技术提供了一个试验研究平台。

摘要：为研究大跨斜拉桥成桥与施工状态的风致抖振响应,分别采用时域和频域方法对一座典型大跨斜拉桥的成桥状态、施工最大双悬臂与最大单悬臂状态进行了数值计算。采用改进的谐波合成法模拟桥梁结构的随机脉动风场,基于有限元编程,实现了考虑自激力的斜拉桥抖振时域分析,使用多模态耦合分析方法进行斜拉桥的频域抖振分析。分析结果表明:在主梁设计基准风速下,成桥状态和施工状态的横桥向和扭转角抖振位移均较小,施工最大双悬臂中跨悬臂端点竖桥向抖振位移较大,在施工中应妥善处理;成桥与施工状态下的主塔塔顶抖振位移均较小,施工过程中可以不考虑主塔顶部的位移控制;基于合理模拟风场的时域计算方法,能够考虑各种非线性因素,能够较好地反映斜拉桥的抖振响应;不考虑气动导纳的频域计算会夸大斜拉桥的抖振响应,考虑Sears函数作为气动导纳的频域计算方法会低估斜拉桥的抖振响应。

摘要：大跨斜拉桥主梁双悬臂施工阶段易发生风致振动,本文以在建的某座大桥为背景采用风洞试验的方法对该桥悬臂施工期抗风措施进行研究。采用1∶200的缩尺模型比设计与制作最大双悬臂状态气弹模型,基于结构动力特性测试与大气边界层流场模拟展开试验,最后对施工抗风措施减振效果进行分析。结果表明:大桥施工抗风措施可以有效降低桥梁结构风致振动响应;试验结果与计算结果减振效率总体趋势一致。

摘要：正交异性钢桥面箱梁广泛应用于大跨斜拉桥,顶板厚度和纵肋规格是最重要的结构参数。为研究正交异性钢桥面结构设计关键参数对受力的影响,以广东省江顺大桥主跨700 m混合梁斜拉桥为研究对象,建立大规模全桥结构组合有限单元模型;选取桥面U肋板厚和顶板厚两个关键参数作为变量,考虑这两个厚度的不同组合,采用标准车辆荷载、超重车辆荷载、标准疲劳车辆荷载和欧洲LC标准荷载分别作用在主车道和重车道上,对比计算了22种荷载工况,通过计算详细了解不同参数变化时桥面结构的详细应力分布和控制应力的变化。