独塔斜拉桥振动基频的实用估算公式

为方便计算独塔斜拉桥的振动基频,基于两跨独塔斜拉桥,应用Rayleigh法推导其竖弯振动基频公式,最后对此公式的可行性进行了算例验证,并讨论了该公式的适用对象及应用范围.研究结果表明:梁、塔及索截面形式对其竖弯振动频率没有影响,而支承条件对斜拉体系的竖弯频率影响较大;给出的基于能量法得到的纵飘基频计算值与有限元值误差能满足概念设计阶段的要求.     

矮塔斜拉桥竖弯频率的能量法估算实用公式

为方便计算矮塔斜拉桥的竖向自振频率,基于双塔塔梁固结、墩支承的矮塔斜拉桥,应用Rayleigh法,推导了一阶对称和反对称竖弯振动频率公式,提出了名义单位质量的抗弯刚度的概念,对此公式的可行性进行了算例验证,并讨论了该公式的应用对象.研究结果表明:支承条件对该体系的竖弯频率影响较大,进行频率计算时应准确考虑支承条件;给出的能量法得到的竖弯基频计算值与有限元值误差能满足概念设计阶段的要求;该公式适用于双塔塔梁固结、墩支承的矮塔斜拉桥,抗风设计规范中的竖弯基频公式不适用于此类桥梁.     

考虑塔梁影响的交叉索多塔斜拉桥中塔抗推刚度估算公式

为深入研究交叉索的作用机理,基于变形协调原理,忽略边塔水平小位移,推导了在塔、梁自身刚度影响下,交叉索对多塔斜拉桥中塔约束刚度的估算公式,并进行算例验证.研究结果表明:推导的公式解与有限元解的误差在8%以内,满足斜拉桥概念设计的精度要求.跨中交叉拉索可以使主梁挠度减小,进而提高多塔斜拉桥的整体刚度.多塔斜拉桥整体刚度随交叉索数量的增加而增大,设置10对交叉索后中塔位移减小量高达51%,但刚度增大趋势逐渐减缓.对于交叉索多塔斜拉桥而言,桥塔自身刚度的改变对中塔抗推刚度的影响大于主梁,但二者皆小于跨中交叉索对中塔抗推刚度的影响.     

考虑主塔刚度影响的非对称悬索桥竖弯频率估算公式

为方便计算双塔两跨连续体系非对称悬索桥的竖向自振频率,在考虑主塔刚度的影响下,应用Rayleigh法,推导其1阶竖弯振动频率近似表达式,并提出了主塔刚度影响系数的表达式,最后对此公式的可行性进行了算例验证。结果表明,主塔刚度对该结构体系的一阶对称竖弯频率有影响,而对一阶反对称竖弯频率没有影响;可通过主塔刚度影响系数进行计算主塔刚度对一阶对称竖向弯曲基频的影响程度;解与有限元解之间的误差范围在初步概念设计阶段所允许的要求之内;所推导的基频近似表达式可用于双塔两跨连续体系非对称悬索桥动力特性估算。     

基于索梁权矩阵的矮塔斜拉桥索力优化

针对预应力混凝土矮塔斜拉桥的特点,提出了基于索梁权矩阵的索力优化方法,该方法的思路是以主梁截面上下缘的正应力为控制条件,给出主梁截面恒载弯矩可行域和应力可行域,即将《公路桥规》中规定的设计强度值减去活载作用在主梁截面活载应力包络值,使其落在主梁截面应力可行域内.并提出单位荷载法,采用最小二乘法原理,以索梁权矩阵为优化目标,来解决优化索力和预应力优化配置问题,使主梁上下缘的正应力位于上述可行域内.采用TCL语言编程实现了这一方法并进行了实桥算例验证.研究表明,采用该法主梁截面的应力可落在可行域内,从而解决索力和预应力优化配置问题,能使主梁受力处于最优状态.     

用修正的Dunkerley公式计算结构的基频

用修正的Dunkerley公式计算了二振系的基频,结果表明,用修正的Dunkerley公式计算结构基频,基精度明显高于Dunkerley公式.     

非对称悬索桥对称竖弯基频的实用计算公式

为了方便计算非对称悬索桥的对称竖弯自振基频,采用Rayleigh法分别推导了不考虑和考虑边缆和主塔刚度影响下的非对称悬索桥一阶对称竖弯自振基频的近似计算公式,提出了修正规范公式的非对称结构参数影响因子和计入边缆和主塔刚度的非对称结构参数影响因子,并给出了边缆和主塔刚度对竖向自振基频的影响系数的表达式,最后通过有限元法验证近似公式的精度.研究结果表明:在计算非对称悬索桥竖向自振基频时不能忽略边缆和主塔刚度的影响,计入边缆和主塔刚度影响的实用公式计算结果与有限元法计算结果非常接近,误差为3.3%,能满足工程上对精度的要求,可以方便指导非对称悬索桥的方案选择和初步设计.     

连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式

为求解连续刚构桥梁跨中成桥预拱度设置值,将影响其运营期间跨中挠度值增大的多种主要因素(包括结构刚度下降、混凝土收缩徐变、预应力损失)给定合理量值并考虑相互耦合作用,建立多种不同跨径组合的在役刚构桥梁有限元模型,对其进行分析求解.有限元求解所得的大量离散数据表明,混凝土收缩徐变是连续刚构桥梁梁体下挠的最主要影响因素,且收缩徐变引起的跨中下挠量与跨径有明显的函数关系,预应力损失对其影响次之,刚度折减对跨中长期挠度影响不大.利用最小二乘法进行多项式拟合,最终推导出适用于主跨跨径200m以内的连续刚构桥梁跨中成桥预拱度估算公式,并与规范解、经验解、实测值进行对比,证明了该估算公式的适用性.     

车道荷载作用下的矮塔斜拉桥的索梁活载比

针对矮塔斜拉桥的受力特点,现有的界定矮塔斜拉桥与斜拉桥索梁活载比简化公式存在缺陷。采用比拟梁法,推导出车道荷载作用下的索梁活载比计算公式。比较了该公式与已有简化公式和有限元计算结果,结果表明,该公式与有限元解更为逼近。研究表明,在计算矮塔斜拉桥的索梁活载比时要计入车道荷载中的集中荷载的影响,并提出权矩阵可界定矮塔斜拉桥、斜拉桥及连续体系梁桥。     

矮塔非对称斜拉桥的稳定性研究

以矮塔非对称斜拉桥津保铁路子牙河特大桥为工程背景,用软件Midas/Civil对该桥进行有限元建模,在分析各工况安全稳定系数及相应失稳模态后,得出该桥在成桥运营阶段的整体稳定性良好,且各构件中桥墩稳定性最好、塔的稳定性又高于梁的稳定性的结论.     

高墩大跨弯连续刚构桥空间稳定性的解析解

根据高墩弯连续刚构桥从裸墩、悬臂浇筑施工到成桥各阶段的受力特点,将成桥后主梁对主墩的约束作用简化为等效约束刚度的弹簧,利用Hamilton原理,推导高墩自体、悬浇施工以及成桥阶段的动力稳定方程,进一步退化为静力稳定问题,得到了静力稳定系数表达式,并分析了诸因素对高墩弯连续刚构桥稳定性的影响.从而寻求高墩大跨弯连续刚构桥梁空间稳定性的实用简便算法.通过实例分析,验证其计算结果的可靠性.     

固定支墩滑动模架工法在斜拉桥施工中的应用

阐述了滑动模架施工法是目前一种较先进的桥梁施工方法,它可在移动的支架、模板上完成一节段梁的全部施工工序.介绍了这种施工方法具有机械化、自动化程度高,施工进度快,成本低,工程质量好等特点.并以沈阳公和斜拉桥主梁施工为例,对滑动模架的施工工艺以及固定支墩滑动模架施工这种新方法,进行了介绍和分析,并探讨了该施工工艺的技术特点和应注意的技术措施,为该施工方法的科学应用提供了有价值的经验和参考.     

Y形支撑刚构桥合龙顶推力计算及受力性能分析

讨论了Y形支撑连续刚构桥合龙顶推力的设计与计算。在确定墩顶顶推水平位移时,不仅考虑了合龙温差引起的位移,而且还计入了混凝土收缩徐变的影响。以某三跨Y形支撑混凝土连续刚构桥工程项目为实例,运用有限元结构分析方法,比较计算了该桥在不同合龙温度和合龙顺序的情况下的水平顶推力;最后,对各工况的成桥内力和位移状态进行进一步的分析比较,为项目的合龙施工提供了参考。     

横系梁对双肢薄壁墩连续刚构桥稳定性影响分析

连续刚构桥较多采用双肢薄壁墩,而双肢薄壁墩的纵向刚度偏小,稳定性较差.在设计中可通过设置横系梁的方式来改善桥墩的纵向刚度.为得到最合理的横系梁设置方案,采用空间有限元软件MIDAS CIVIL建立有限元模型,从施工和成桥两个阶段分析横系梁的设置数量及设置位置对双肢薄壁墩稳定性的影响,总结出系梁合理设置数量及位置,对同类桥梁横系梁的设置提供参考.     

矮塔斜拉桥最大双悬臂状态下应力分析

本文以一座22m宽,60m+100m+60m长的双塔单索面矮塔斜拉桥为背景,分别应用大型通用有限元软件ANSYS和专业有限元软件Midas/Civil建立空间实体模型和平面杆系模型,通过输出空间应力计算结果并与平面计算结果进行对比分析,得出矮塔斜拉桥在施工期最不利状态之一最大双悬臂状态下的空间应力分布状况,找出其应力空间分布特点,为矮塔斜拉桥的设计及施工控制提供参考.     

连续刚构桥的Pushover分析与应用

采用Pushover分析方法对某连续刚构桥梁进行地震响应分析,分别建立考虑桩土作用与不计桩土作用的计算模型,进行Pushover分析和性能评价,将得到的结果进行对比分析。研究结果表明：对桥梁结构进行Pushover分析时,考虑桩土作用对结构的能力曲线和目标位移影响较大,不可忽视;同时,对塑性铰出现在隐蔽部分的问题,提出了解决的方法,并进行了验证,获得了满意的结果。算例分析结果可为同类桥梁抗震设计提供参考。     

大型T构桥桥墩抗震动力计算

某高墩大跨T构桥 ,上部结构为预应力混凝土箱形梁 ,桥墩采用钢筋混凝土变截面空心墩 .根据T构桥的结构特点 ,利用空间梁单元进行有限元离散 ,计算了该桥的动特性 ,采用时程分析进行了抗震动力计算得出一些可作为设计依据的有益结论 .