广东省交通厅科技项目(2007-15)
- 作品数：17 被引量：135H指数：8
- 相关作者：王荣辉张俊光刘永健刘剑蔡禄荣更多>>
- 相关机构：长安大学华南理工大学太原科技大学更多>>
- 发文基金：广东省交通厅科技项目教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程环境科学与工程更多>>
- 刚性悬索加劲钢桁梁桥塔柱纵向稳定计算长度系数研究被引量：8
- 2012年
- 根据刚性悬索加劲钢桁梁桥塔柱受力特点,引入等效弹簧约束,建立简化的塔柱纵向稳定计算模型,采用中性平衡法推导出塔柱稳定特征方程。以东江大桥为例,采用有限元分析软件MIDAS/Civil,建立实桥空间与平面(单片桁)有限元模型,计算等效弹簧刚度系数值,进而得出塔柱纵向稳定计算长度系数。对比分析不同边界条件(不同弹簧刚度)对塔柱纵向稳定计算长度系数的影响。研究结果表明:在分析成桥阶段塔柱纵向稳定时可仅在塔柱弯曲平面进行,而无需考虑支点横联的影响和结构的空间效应;塔柱纵向稳定计算长度系数受塔柱的上端侧移约束刚度的影响较小,下端转动约束刚度的影响较大,上端转动约束刚度的影响最显著,且随三者的增大均减小;适当增大塔柱上端转动约束刚度最能有效地减小塔柱纵向稳定计算长度系数;此类桥梁塔柱纵向稳定计算长度系数合理取值范围为0.65～0.8。
- 刘世忠刘永健李建红张俊光张国玺
- 关键词：悬索桥钢桁梁塔柱刚性悬索计算长度系数
- 三桁钢桁梁桥横桥向内力调整方法及影响参数被引量：5
- 2011年
- 针对多主桁钢桥结构成桥状态中边桁受力不均衡的情况,结合三桁刚性悬索加劲钢桁梁桥─—东江大桥,介绍了通过预设横向预拱度来横向调整三片主桁构件内力这一新技术,并分析了其调整原理。为了验证此技术的有效性,应用有限元程序,建立实桥三维有限元模型,对比了内力调整前后中边桁控制弦杆与加劲弦的轴力与不均衡系数,分析了横梁竖向抗弯刚度(EI)、横梁与主桁连接节点刚度(K)对中边桁构件内力分布的均衡性及横向内力调整效果的影响。研究结果表明,利用预设横向预拱度方法,使中桁支座沉降37 mm,可以有效地将中桁内力分担至两边桁,成桥后使中边桁对应弦杆与加劲弦不均衡系数ηi控制在±5%以内;横梁EI对三桁内力分布的均衡性有较大影响,随EI的增大,ηi逐渐减小;节点刚度K对三桁内力分布的均衡性影响显著,铰接模型不均衡系数较刚接模型高出50%左右,是决定内力调整效果的关键。最后,针对实桥横梁与主桁连接并非完全刚接的情况,提出了位移与支反力双控的施工措施。
- 刘永健刘世忠刘世忠张俊光邓淑飞
- 关键词：内力调整有限单元法半刚性连接
- 刚性悬索加劲钢桁梁桥施工过程随机有限元分析被引量：2
- 2010年
- 为研究刚性悬索加劲钢桁梁施工过程中的各种随机误差参数对结构效应的影响,采用ANSYS程序建立参数化模型。将大桥施工过程中的制作安装误差参数定义为随机变量,运用Monte-Carlo随机有限元法,进行东江大桥施工全过程随机有限元分析,研究在随机参数影响下结构响应的频度、均值和标准差,并进行参数敏感性分析。研究结果表明:受随机误差参数的影响,结构行为呈现较强的随机性,成桥后结构响应的均值与其确定性计算结果的产生较大偏差,且存在较大的变异性,使得成桥后中支点附近杆件应力超过容许值的概率大增;通过参数敏感性分析发现,结构恒载、刚度及桥门架偏位这三项误差对结构杆件应力影响较大,是施工中应主要控制的误差参数。而横向内力调整误差对结构应力的影响也不容忽视。
- 刘剑刘永健徐晖
- 关键词：桥梁工程刚性悬索钢桁桥随机有限元
- 榕江特大桥悬拼架设临时加强措施设计被引量：5
- 2012年
- 为解决厦门至深圳客运专线榕江特大桥主跨高空悬臂拼装架设过程中局部杆件承载力不足且需要加强杆件较分散地分布于全桥的问题,根据钢桁梁桥的连接特点,采用一种新型的临时加强措施。通过建立全桥各施工阶段有限元模型,计算各杆件受力情况及结构整体稳定性,根据杆件受力情况决定对受力不利杆件采用以下加强措施:对薄弱斜腹杆附加一T形截面杆件,对较薄弱的下弦杆附加一H形截面杆件,加强杆件和被加强杆件共用螺栓连接副。该加强措施具有可由工厂统一加工、易安装且方便拆除,加强杆件与主桁结构协同工作性能较好等优点。
- 蔡禄荣李家茂王钰王荣辉
- 关键词：桁梁拱桥悬臂拼装架桥
- 大跨度悬索桥成桥主缆线形及内力识别研究
- 2015年
- 由预制平行高强钢丝索股组成的主缆,不仅可以通过其自身弹性变形,而且可以通过其几何形状的改变来影响体系平衡,表现出大位移非线性力学特征。为了获得大跨度悬索桥成桥主缆的真实线形及其内力分布,基于有限单元法,从主缆的几何形状出发,推导了与主缆形状一致的位移场,然后通过对节点水平方向和竖直方向平衡方程解藕,推导出主缆线形与结构系统参数的关系,在此基础上,进一步推导了主缆内力与结构系统参数的关系。将计算理论编译成MATLAB程序,并应用于某大跨度悬索桥成桥主缆线形及其内力识别,主缆计算线形与实测结果吻合良好。采用本文方法计算的主缆内力分布与通用有限元相应的计算值比较相近,从而验证了本文方法能够较准确地识别出成桥主缆的线形及其内力分布,另外具有易编程实现的优点。
- 蔡禄荣王荣辉
- 关键词：悬索桥主缆线形内力分布
- 刚性悬索加劲钢桁梁桥结构参数敏感性分析被引量：14
- 2010年
- 为了准确把握刚性悬索加劲钢桁梁桥在施工阶段及运营阶段内力和线形的变化,以中国首座刚性悬索加劲钢桁梁桥——东江大桥为例,采用大型有限元计算程序,建立了三维空间有限元模型.运用仿真分析方法,对该结构受力特性进行了相应的研究,得出结构自重、结构刚度、支座强迫位移、温度变化、刚性悬索线形误差等敏感参数对该桥内力及线形的影响规律.结果表明:支座强迫位移、结构刚度、结构自重误差对主桁线形和内力影响较大;温度变化和刚性悬索线形误差对主桁线形及内力影响较小,所得结果可为大桥施工控制提供参考.
- 张俊光刘永健姚晓荣刘剑张雷
- 关键词：桥梁工程有限元钢桁梁桥施工控制
- 刚性悬索加劲钢桁梁桥施工阶段全桥模型试验研究被引量：15
- 2010年
- 东江大桥是国内首座双层桥面三桁刚性悬索加劲钢桁梁桥,其造型新颖独特、受力复杂,并且施工过程中存在着体系转换与内力调整。为研究这种新型结构的体系转换过程和结构整体受力性能,利用全桥模型试验模拟了实桥施工全过程。介绍了模型试验的目的、设计原则、相似关系、测点布置以及试验工况等。通过各工况下试验数据与理论数据比较,可以看出两者比较吻合,从而从试验和理论两方面证明了该桥的桥型设计及施工方法是合理的。同时发现,通过体系转换能使后安装的加劲弦较好地参与整体结构受力,以及纵向内力调整效果良好。而节点横向连接刚度较小使得横向内力调整效果与理论相差较大,因此在实桥有限元模型计算时应考虑半刚性节点的影响,同时在施工时应加强此工况的监控。
- 刘永健刘剑刘君平张俊光邓淑飞
- 关键词：刚性悬索钢桁梁桥双层桥面内力调整
- 长列高强螺栓接头传力特性的有限元数值模拟被引量：5
- 2010年
- 为研究摩擦型高强螺栓连接接头的传力特性与应力状态,采用通用有限元软件ANSYS建立三维有限元实体模型,对东江大桥中14个不同的螺栓连接接头进行了细致的有限元数值模拟分析。重点研究了长列螺栓群各排螺栓传力比、栓孔应力集中系数,高强螺栓的应力状态以及孔前传力系数等参数的变化规律,明确提出了各参数的取值范围,可为该类型节点的设计验算提供参考。
- 张石波王荣辉黄永辉刘小刚
- 关键词：摩擦型高强螺栓传力特性应力集中系数
- 双层公路特大桥的模态参数识别及成桥模型分析被引量：5
- 2011年
- 东莞市东江大桥在国内首次采用三桁刚性悬索加劲钢桁梁新型结构,为了获得该复杂结构的模态参数和确定成桥理论计算模型,基于环境激励法,在通车前对该桥进行了模态试验,然后采用频域识别法,获得了该复杂结构的竖向、横向和扭转等模态参数.通过对比试验结果与三维有限元计算结果得出:三桁结构整体受力性能较好;预制栓接桥面板对整体刚度的贡献不可忽略;梁板全刚性连接模型更符合大桥整体节点连接结构,其所计算的自振模态与相应实测结果总体上吻合较好,且理论振动频率均比实测值稍小,前4阶的频率差在4%以内,这主要是对该桥整体节点刚度欠仔细考虑的缘故.
- 王荣辉蔡禄荣黄永辉陈孔亮
- 关键词：模态参数环境激励刚性悬索
- 双层桥面三桁刚性悬索加劲钢桁梁桥全桥静动力模型设计被引量：23
- 2008年
- 介绍了东江大桥双层桥面三桁刚性悬索加劲钢桁梁全桥静动力模型的设计方法。在刚度相似法的基础上进行改进,确定合适的相似比,有效地解决了模型与实桥各部分结构弹性模量相似比不一致的模型设计问题;并通过增加附加质量的方法,使得模型桥各部分的角频率与实桥的角频率具有一致的相似比。最后介绍了模型试验自重荷载及活载加载的有限元计算方法。该方法解决了加载点多且分布不均匀的难题。
- 刘永健刘剑朱铭邓淑飞张俊光
- 关键词：双层桥面刚性悬索
