同济大学学报(自然科学版)

1915 年创刊

月刊

ISSN 1000-0054

CN 11-2223/N.

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  • 大跨径悬索桥静风扭转发散的级数解法

    程进,肖汝诚,项海帆

    首先提出一种新的求解大跨径悬索桥静风扭转发散问题的方法———三角级数法,这种方法综合考虑了静风荷载升力和升力矩共同作用的非线性影响.然后导出了所有计算公式,给出了计算流程图.该方法具有输入数据少,计算速度快,易于编程的特点.最后,以江阴长江大桥为例进行了数值计算比较.

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  • 薄平板气动导数的数值计算

    曹丰产,项海帆,陈艾荣

    用基于一般曲线坐标系和交错网格的差分法求解原始变量二维不可压粘性流体的N-S方程,计算了宽高比为22.5、两端圆滑的薄平板的气动导数.将薄平板当作刚性物体,首先分别计算物体做竖向强迫振动和扭转强迫振动的气动力,雷诺数取为105,物体运动和气流的耦合作用用动网格法考虑,N-S方程用二阶投影法和多重网格法求解.然后用最小二乘法确定Simiu和Scanlan给出的气动力表达式中的8个气动导数.绝大部分气动导数的计算结果和Theodorsen的理论值及实验值都十分吻合

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  • TJ-2风洞大气边界层被动模拟方法的研究

    黄鹏,全涌,顾明

    在风洞中正确复现大气边界层流动特性,是风洞试验结果可信的必要条件.为此总结了在同济大学TJ-2风洞中模拟缩尺比为1:500的大气边界层A,B,C,D等4类流场的试验研究工作,全面考虑了风速剖面、湍流度剖面、脉动风功率谱和湍流尺度4项指标,为进一步风洞试验工作提供了基础.

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  • 调频质量阻尼器参数设计优化算法

    胡晓锋,胡世德

    在结构振动控制中,为了最大限度地发挥调频质量阻尼器(tunedmassdamper,简称TMD)耗能减振作用,需寻找TMD的最优参数,即最优频率比和最优阻尼比,以使得结构在不同频率激励作用下的最大动力放大系数最小.为此研究了利用复形调优法进行TMD参数设计的优化计算问题,提供了一种能够快速准确地确定TMD最优参数的新方法,算例证明该方法具有相当高的精度,既可用于无阻尼体系TMD控制的最优参数计算,又可用于有阻尼体系TMD控制的最优参数计算.

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  • 桥梁抗震强度设计方法的可靠性评价

    胡勃,袁万城,范立础

    首先简明阐述了现行桥梁抗震设计规范中的强度设计方法,然后根据可靠度理论对这种设计方法的安全性进行了评价,研究表明由于结构地震响应的变异性对结构周期有较大程度的依赖性,致使现行强度设计方法在保证结构统一的安全水准上存在较大缺陷.最后对如何改进强度设计方法,以及保证结构安全性和可靠度水准一致的设计表达式的确定作了研究.

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  • 基于位移反应谱的连续梁桥抗震设计简化方法

    杨玉民,胡勃,袁万城

    根据连续梁桥的实际受力特点,建立了考虑下部结构非线性响应与上部结构共同作用的简化计算模型.通过延性性能分析得到桥墩的非线性动力特性,并采用等价线性化给出其等效动力参数.采用根据规范(JTJ004—89)建立的变阻尼位移反应谱,通过迭代求解全桥结构的设计地震响应.算例分析表明,提出的方法简单实用,并且具有相当精度

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  • 桥梁抗震安全设防及重要性的效益-成本分析

    郭卓明,胡勃,袁万城,范立础

    结构物的重要性是安全设防标准确定的基本依据之一.针对桥梁结构在国民经济中的特殊性,引入了一种基于效益-成本分析的桥梁设计目标可靠度确定的分析方法.然后利用交通网络分析的方法,借用运输项目经济评价中的国民经济评价的分析模型,并吸收灾害经济研究的最新成果,对桥梁破坏的社会经济损失进行分项计算,得出桥梁在一定使用年限内的损失期望.最后通过算例进行了示例分析.

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  • 混凝土强度准则在桥梁结构中应用的探讨

    易建国,陈小琪

    介绍了一种混凝土在多轴复杂应力状态下的强度准则,即Otosen提出的4参数强度准则模式,结合已建成的三向预应力混凝土T型刚构桥的空间应力分析结果,分析了该箱型梁桥纵向混凝土强度的变化规律,说明了混凝土强度理论对实际土建结构设计的重要性,以求为多轴应力状态下混凝土强度准则在预应力混凝土桥梁结构中的应用探索一条新途径.

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  • 传感器优化布设在桥梁健康监测中的应用

    崔飞,袁万城,史家钧

    回顾了振动模态分析技术中关于传感器最优布点方法的研究,针对桥梁结构健康监测中有关指纹更新识别以及模型修正所需的模态动态信息,提出了一套传感器优化布设的方案,目的在于迅速有效地从一个自由度繁杂的结构模型中选择出关键的测点位置,在含噪声的环境中实现对结构状态改变信息的最优采集,改善早期对大型柔性结构的整体探伤能力.

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  • 正交异性钢桥面板的结构分析

    徐军,陈忠延

    在具有相同截面面积的开口纵肋和闭口纵肋钢桥面板静力试验的基础上,提出简化的计算模型,并采用有限元法进行精确的应力分析,计算结果与试验结果符合良好;系统地论述了正交异性钢桥面板弹性阶段的应力特性,着重研究了构造布置对铺装应变的影响,从而对铺装提出合理可行的建议.

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  • 预应力混凝土组合桁架拱桥主要参数分析

    励晓峰

    组合桁拱是桁架拱和桁架梁的继承和发展,它结合了桁架拱和桁架梁的优点,组合成一种新型的组合桁拱体系,它既有桁架梁的受力特点,又发挥了桁架拱的优势,并利用预应力技术,使组合桁拱的杆件断面设计得既轻巧又美观,跨越能力更大,在大跨径桥梁结构中占有一席之地.目前最大跨径为330m.为此以浙江省千岛湖石门大桥为工程背景,对影响组合桁拱结构受力性能的设计参数进行了分析,结合组合桁拱桥施工方法,提出了合理的组合桁拱的设计参数

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  • 桥梁固有模态的识别

    朱乐东

    介绍了所编制的实桥环境随机振动测试数据处理及固有模态识别程序EDPFDM.该程序以频域法为基础,可对经实桥分组环境随机振动测试而得的大量数据进行快速自谱、互谱及相位差和凝聚性分析,从而识别出桥梁的固有模态及对应的结构阻尼比的估计范围.以香港汲水门大桥固有模态环境随机振动测试为实例,结合用MSC-NASTRAN通用程序的模态分析结果,证明了程序EDPFDM的效率和可靠性

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  • 桥梁健康监测与状态评估的研究现状与发展

    袁万城,崔飞,张启伟

    综述了桥梁结构健康监测的一些实际应用.对以往有关损伤诊断的一些方法进行了评价,着重分析了当前桥梁健康监测中所遇到的困难.在此基础上结合桥梁的结构特性与工作环境提出了一套新的桥梁健康监测与状态评估发展策略,其中强调了结构动力指纹增长与更新的概念以及动态子结构与模型修正法的综合运用,并最终将桥梁承载能力作为状态评估的重要指数,使桥梁的观察、监测与安全评估有机地统一起来

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  • 大型桥梁多点激励效应的研究现状与发展

    苗家武,胡世德,范立础

    首先简要地就多点激励的模拟、分析方法等介绍了近年来国内外多点激励问题的研究现状,然后主要针对大跨度桥梁,侧重阐述了不同结构型式对多点激励的反应特征等方面已取得的一些研究成果和结论.最后就如何进一步展开该领域的研究进行了初步探讨.

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  • 虎门大桥主桥自振特性测定

    章关永,朱乐东

    通过对目前国内已建成的最大跨度之一的悬索桥———虎门大桥的自振特性参数进行现场测试的实例,介绍包括频率及与其对应的振型等自振特性的测定技术.通过与空间结构分析结果进行对比,讨论了实测与计算值之间的一致或差异,并对实测阻尼值作了评估分析.

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  • 既有桥梁结构混凝土现存应力测量与分析

    杨勇,王灿,朱新实

    混凝土实际应力水平是反映混凝土结构受力状况的最重要的指标之一,从而也是反映混凝土结构功能可靠性的主要指标.因此利用应力释放的力学原理,检测了既有结构混凝土应力.结合桥梁箱梁薄壁结构的受力特点,以混凝土保护层为工作对象,检测混凝土桥梁的永存应力,属无损检测范畴.室内模型试验验证了该方法的正确性和可靠性.并获得温度影响规律.在安徽五河-淮河大桥实桥应用中获得理想结果.

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  • 预应力混凝土桥塔斜索锚固区空间应力分析

    卓卫东,房贞政

    现代斜拉桥的桥塔往往采用混凝土结构,由于斜拉索强大的水平拉力作用,使得斜索在塔体的锚固构造处理变得十分关键.为此,以实际工程为背景,运用现代有限元方法和光弹模拟试验,对塔体斜拉索锚固区进行了空间应力分析,探讨了在强大斜拉索力作用下锚固区的受力特点,分析数据为塔体锚固构造设计提供了重要的参考依据.有限元分析与光弹试验结果比较表明,计算结果和试验结果相当吻合

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  • 复合材料横隔式夹层梁的分析

    杨允表,景庆新,石洞

    横隔式夹层梁由上、下面板及中间的横隔板组成,在工程中有一定的应用.利用能量变分原理及连续化分析方法,推导了夹层梁的微分方程,并且根据微分方程,求得了两端简支夹层梁的级数解.最后,通过数例与有限单元法进行比较表明,这一方法简单而有效

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  • 礐石斜拉桥抖振响应及风载内力分析

    吴晓琰

    对汕头石桥成桥状态、施工最长单悬臂和最长双悬臂状态进行了动力特性计算、抖振响应计算和风载内力分析计算等.给出了相应的抖振响应位移和风载内力计算结果

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  • 桥塔型式对斜拉桥动力性能的影响

    哈鸿,朱乐东

    以上海徐浦大桥为工程背景,对斜索面和平行双索面斜拉桥的动力性能作了较为细致的分析,着重讨论了:桥塔型式为A型和H型时,对斜拉桥动力性能的影响;两种塔型结构布置形式有无辅助墩对动力性能的影响;上述情况对斜拉桥颤振性能的影响.

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  • 新型大吨位镦头锚体系及其锚下应力分析

    潘龙,易建国,汪雪波,潘光有

    目前国内市场上提供的钢丝束镦头锚具和联结器,是按标准强度为1570~1600MPa的5钢丝束设计的,不能适用于锚固标准强度为1860MPa的5钢丝束.为了拓宽镦头锚具的应用范围,新研制出由高强材料制成、每束张拉力可达2300kN以上的超高强大吨位镦头锚(CDM)体系.重点介绍超高强大吨位镦头锚体系的组成、材料要求、静载试验性能、锚下局部应力分析以及经济效益等

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  • 关于桥梁抗震设计规范反应谱若干问题

    韦晓,袁万城,王志强,范立础

    从桥梁抗震设计反应谱分析与设计角度出发,讨论了当前我国《桥梁抗震设计规范》制订中关于反应谱曲线和反应谱组合方法等几个需要解决的问题

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  • 超大跨度斜拉桥方案设计

    龚仁明

    以伶仃洋大桥伶仃西航道主桥950m斜拉桥方案设计为背景,阐述了超大跨度斜拉桥设计所应考虑的各项因素,并对该结构的静力、动力、地震力等方面作了全面的验算和安全性评估,肯定了中国建造超大跨度斜拉桥的现实性

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  • 拉吊协作桥的施工控制与吊索疲劳控制研究

    肖汝诚,项海帆

    斜拉-悬吊协作体系(简称拉吊协作桥)具有结构新颖、美观,受力合理,抗风性能好,施工安全和造价低的优点,在软土地基、强风地区尤能突出其优越性,在超大跨桥型中极具竞争力.但是,由于斜拉与悬吊两部分结构的施工方法和受力机理有差异,使得结构在施工阶段的控制问题和运营阶段吊索的疲劳问题成为推广应用该桥型的主要障碍.据此结合协作桥的施工方法,先定成桥合理状态,再分别确定斜拉和悬吊部分的施工状态,实现其施工控制;采用改变结构体系等措施,实现吊索的疲劳控制

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  • 悬索桥架设过程中吊索长度调整的计算方法

    潘永仁,范立础,杜国华

    悬索桥架设过程中,当主塔、主缆的施工误差超过规定的限值时,需通过吊索长度的调整,以消除这些误差对加劲梁施工的影响,保证成桥后桥面线形符合设计要求.为此提出了一种实用的调整吊索长度的计算方法.该法中成桥状态结构的几何形状及内力通过分2个阶段用几何非线性有限元法模拟整个架设过程,迭代得到.算例结果表明该法具有较高精度

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  • 可视化桥梁结构设计软件——桥梁博士系统

    周宗泽,易建国,石雪飞,柳惠芬

    扼要总结了现行桥梁设计软件的主要缺陷,论述了新研制的桥梁博士系统开发的基本思想,介绍了该系统V2.0升级版的功能特点,并依据几年来在Windows环境下编制桥梁设计软件的经验和教训,结合当前计算机技术的发展情况,初步规划了该系统未来的发展方向

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  • 桥梁方案设计CAD系统的研制

    王汇文,王书庆,石洞

    以桥梁方案设计为背景,论述了面向对象技术在CAD系统开发中的应用.根据桥梁结构的多层次关系和桥梁构件的拓扑特征,建立了表达桥梁结构的通用对象模型,同时提出了封装桥梁结构几何拓扑信息和连接对象模型与图形支撑系统的方法,最后着重介绍了这一模型的实现.

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