Royal Victoria码头人行桥的动力分析

  • 斜拉人行桥

  • 动力分析

  • 整体建模和局部建模

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Teckniker公司咨询工程师在伦敦Docklands发展公司组织的跨伦敦Royal Victoria 码头的人行桥设计中获胜。采用LUSAS Bridge 软件对结构的动力响应进行了评估。


这个让人惊奇的斜拉设计方案是将行人运送机悬挂在桁梁式的中央区下方,该部分还设有一个轻型的人行道。桥面梁通过套筒接头与十字接头连接,其几何尺寸根据其受力来决定的,将其安装在桥面系中位于栏杆之下,以减少风荷载效应。为了得到详细分析所需的准确风荷载准则,制作了本设计的模型,进行风洞试验。


LUSAS Bridge中同时建立了两套有限元模型。对桥面梁、横隔梁和面板等建立了一细致的局部模型,以进行等效刚度或由索、梁及壳单元组成的刚性模型等的特征参数分析。采用少量的连接单元模拟桥面系构件间的套筒接头。由刚性模型计算出了各构件的整体荷载和变形包络值,然后再将该结构用于三维的LUSAS模型,以分析箱梁和锥型管的真实应力。

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刚性模型主要是用于评估结构在动力荷载下的模态响应。在刚性模型中,壳单元的弯曲和扭转刚度可直接由刚度模型导出。质量分布通过改变板的概念厚度来模拟他。通过特征值分析,得到了一系列相距较近的空间模态。第一阶竖向弯曲模态的频率是1Hz,该频率值很低,需要进行特别分析。因此,建立精确的传递函数,并据此导出竖向加速度值。结果发现满足BS5400的要求,行人舒适度也处于一个可接受的水平。根据模态分析结果,进行了进一步的风洞试验,以检查桥面系发生发散风振的可能性。结果证明桥梁在设计临界风俗范围内是稳定的。

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执行该项目时,该桥仍处于建设之中。桥梁建成后将进行现场测试以检查桥梁的实际行为,并与预测结果进行比较。

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