斜拉桥П型开口主梁断面抖振性能比选

为获得斜拉桥П型开口主梁断面在脉动风作用下的合理气动外形,在风洞试验的基础上进行了抖振性能比选.首先,以一主跨300 m的斜拉桥为原型,设计了3组不同的П型主梁断面;其次,进行了节段模型测力、测振风洞试验,获得П型主梁断面在不同风攻角下的静风三分力系数和颤振导数等气动力参数;最后,以上述气动力参数为基础,采用同时考虑自激力和抖振力的计算模型对不同П型主梁断面的抖振性能进行比选分析.结果表明:不同外形主梁的抖振响应不同,通过改变外形可以改变П型主梁在任一自由度上的抖振性能,但对竖向、侧向和扭转自由度的影响往往很难同时达到最优.П型主梁断面合理气动外形的选择,应根据斜拉桥受力特性,综合考虑颤振、涡振和抖振性能后确定.     

大攻角及桥面粗糙度对扁平钢箱梁涡振性能的影响

为探究大攻角及桥面粗糙度对扁平钢箱梁涡振性能的影响,对寸滩长江大桥主梁进行了风洞试验。应用Matlab软件模拟桥面粗糙度变化范围,根据模拟结果选取对应的砂纸在试验中模拟桥面粗糙度,分析了攻角及桥面粗糙度对扁平钢箱梁涡振区间及幅值的影响。试验研究表明:在大攻角下扁平钢箱梁的涡振振幅和范围明显增大,对桥址位于山区等容易发生大风攻角的地区的桥梁应进行大攻角试验。扁平钢箱梁的涡振响应随着桥面粗糙度增大而减小。正攻角范围内,桥面粗糙度对涡振响应的影响随着攻角减小而增大。桥面粗糙度发生变化时,扭转涡振响应更加敏感,变化幅度大于竖向涡振响应变化幅度。     

斜拉桥Π型开口断面主梁气动选型风洞试验

型钢-混凝土开口Π型主梁断面是目前斜拉桥中广泛应用的一种形式,由于其钝体断面特性,容易出现风致振动问题,需要对其断面进行优化．以某主跨300 m的斜拉桥为工程背景,通过一系列节段模型风洞试验,对3种Π型结合主梁断面进行风洞试验研究,比较了它们的颤振和涡振性能,得到了一些有益结论:在很多情况下,气动外形对Π型主梁颤振和涡振性能的影响不同,在气动选型中应综合考虑;与均匀流场相比,紊流场的脉动分量抑制了漩涡的规律性脱落,使得主梁断面发生涡振的机率和涡振振幅都大大减小．     

水平和竖向间距对双矩形断面涡振性能的影响

为了研究双矩形断面间显著的气动干扰问题,本文开展了一系列节段模型风洞试验,研究了宽高比为5∶1的双矩形断面的涡振性能。采用动态测振和测压试验技术,从涡振响应及平均和脉动风压系数分布2个方面系统研究了水平和竖向间距对双矩形断面涡振响应的影响,得出不同间距影响的规律。结果表明:小水平间距下双矩形断面的竖弯涡振响应较大;而水平间距比为1.2时上、下游断面的扭转涡振响应较为不利。竖向间距比为±2.0时存在1个扭转涡振区,其他竖向间距出现了2个扭转涡振区。不同水平间距下平均和脉动风压系数分布类似;不同竖向间距下脉动风压系数沿下游断面上表面的分布差别较大。     

开口断面斜拉桥主梁动力特性的有限元简化计算

以1座5X索面开口断面大跨径斜拉桥为例,探讨了采用3种主梁简化模型计算开口断面动力特性的差别。结果表明：对于纵飘、侧弯及竖弯各阶固有动力特性,采用单主梁模型、主梁壳单元模型、三主梁模型计算的结果基本一致,将3种模型的动力特性计算用于抗震分析时,结果相差不大;而采用单主梁模型会低估抗扭刚度,对桥梁结构扭转频率产生较大的误差;三主梁模型和主梁壳单元模型结果相近,桥梁抗风分析时不宜采用单主梁模型。     

零风速下桥梁主梁断面的自由振动响应

基于ANSYS FLUENT12.0,采用任意拉格朗日-欧拉(ALE)方法和弱耦合方法搭建了求解气动弹性问题的数值计算模型,提出了零风速下桥梁断面气动力的理论表达式,模拟了薄平板断面和大贝尔特桥主梁断面在零风速下的自由振动响应.基于所提出的气动力模型识别出了相应的气动力系数,进而计算出模型的振动频率和阻尼比,并分析了气动力对零风速下桥梁断面的自由振动响应的影响.结果表明:零风速下模型在振动时,对周围空气的干扰作用最小的是侧弯,其次是扭转,最大的是竖弯.当模型在竖弯振动时,若忽略周围空气的气动干扰作用,将会带来较大的误差.     

大跨度桥梁主梁风雨致涡激振动试验研究

针对风雨联合作用下的大跨桥梁风雨致涡激振动问题,以某一分离式双箱主梁桥梁及其闭口主梁型式桥梁为研究对象,通过在大气边界层风洞中搭建风雨联合作用试验系统,完成风雨联合作用下大跨桥梁节段模型涡激振动试验.试验结果显示:不同雨强下,开口节段模型涡激振动的起振风速及锁定风速基本一致,但最大振动幅值有一定差别.不同雨强下,闭口节段模型随机振动的振动时程有一定差别,且随着风速增大,振动幅值增大.开口节段模型风雨联合作用下的位移幅值大于单一风作用下的位移幅值,最大增量可达1/4.得出结论:降雨增大了桥梁主梁涡激振动幅值;闭口节段模型相对开口节段模型在抵抗涡激振动方面性能更优良.     

带挑臂箱梁竖向涡振特性风洞试验研究

基于1∶50节段模型风洞试验,对均匀流场中两个带挑臂箱梁的竖向涡振特性进行研究。在试验中设置不同的攻角和阻尼比,分析攻角和阻尼比对这类断面涡振振幅及涡振风速区间的影响,并对一些特殊现象进行了解释。结果表明,两个模型均在大攻角低阻尼比下出现了双竖向涡振区现象,攻角和阻尼比的不同对主梁涡振特性影响较大。结合GVPO模型,采用最小二乘法分析得出这类断面的Sc-η可近似为线性关系。最后,引入《公路桥梁抗风设计规范》以及英国BS5400规范对主梁的涡振进行评价。     

流线闭口箱梁断面涡振过程分布气动力演变特性

涡激振动是大跨度桥梁在低风速下较常见的风致振动现象,探究涡振机理是桥梁涡激振动效应评价与控制的重要前提.为深入研究涡振机理,立足于涡振发展的完整过程分布气动力与结构行为同步演变特性分析,深入揭示了分布气动力及其结构行为作用机制.以典型大跨度桥梁闭口流线型箱梁断面为对象,实现了弹性悬挂节段模型同步测力、测振和测压风洞试验.针对典型涡振过程风速关键结点,对比研究了涡振发生前、锁定区上升区、振幅极值点、下降区以及涡振后等不同时期箱梁表面分布气动力演变特性.研究表明,涡振过程箱梁分布气动力特性具有明显的变迁历程,集中体现在涡振锁定区内外表面气动力特性具有显著差异,压力系数根方差、振动卓越频率处压力系数等统计参数与涡振振幅高度相关,气动力与涡振振幅具有明显同步演化关系,尤其是上表面下游、下表面与下游风嘴转角附近区域气动力演变特性显著,是引起涡振的主要原因.该研究为涡振机理研究提供了一种新的思路和方法,未来可应用于其他类型主梁断面.     

分体式钢箱梁涡激振动控制试验

目的 以分体式钢箱梁断面为研究对象,研究涡激振动控制措施,提出一新型的控制涡激振种动的格栅板形式.方法 采用大尺度节段模型风洞试验,研究成桥状态该桥的涡激振动特性,并分析不同格栅板样式和空隙率对随风速变化的涡振振幅的影响.结果 中央开槽断面的涡振性能较差,成桥状态涡振最大振幅达31.2 cm,加设50%空隙率格栅板后,涡振的振幅降低到10 cm以下.格栅板是一种有效的控制涡激振动的措施,格栅板的空隙率越小,抑制涡振的效果越好.结论 空隙率相同时,顺桥向格栅和交叉格栅的抑振效果差不多,顺桥向格栅板抑制效果略好.     

现代桥梁美学与景观设计研究

桥梁美学以桥梁本体景观为对象,研究如何在保证功能需求的同时,表现其结构之美.桥梁景观设计则不仅继承了桥梁美学的内涵,而且延伸至环境设计,并将其与城市景观、大地景观结合思考.     

轴对称液桥的形貌与液桥力

液桥在自然界和工业中广泛存在,其中液桥力扮演了重要角色。本文根据最小势能原理推导了控制液桥形状的拉普拉斯方程,然后数值求解了不同形状探头周围液桥的形貌,并将得到的数值结果与近似解析解进行了对比。最后计算了具有圆柱形、圆锥形以及球形等不同探头周围液桥的液桥力。这些分析对于微操作、精密测量及生物过程有一定的价值。     

转换桥

本文介绍了“发展高技术,带动广州经济”研究报告的主要内容,在报告中用物元分析理论提出“转换桥思想”。     

汾江大桥主桥结构分析

汾江大桥为佛（山）开（平）扩建工程中的一座特大桥，跨越佛山水道，全长2359m。主桥为65m＋100m＋65m悬浇连续梁。本文采用桥梁博士对该桥进行各个受力阶段计算分析，得知其内力状态良好，各项指标均满足规范要求。另外，利用ANSYS软件对剪力滞效应与局部应力等问题进行了分析。     

荷树栋大桥桥面裂缝成因分析及处理措施

荷树栋大桥是一座主孔60m的钢筋砼箱形拱桥，在建成使用后不久即出现桥面开裂现象．根据该桥建成后的结构特点，建立其受力模型，通过计算分析了其桥面裂缝产生的成因，并提出了相应的处理意见．     

考虑桥面板振动的桥梁结构低频噪声分析

桥梁结构在车辆的动力作用下,将产生振动并辐射低频噪声,这种低频噪声对人体健康有很大的危害。针对这一问题,提出了一种基于桥面板振动的桥梁低频噪声预测方法,主要包括考虑桥面板振动的车桥耦合振动、桥面板辐射声波以及空气波传播分析。以一座辐射低频噪声较强的钢桥为对象,分别采用基于桥面板振动和基于梁格振动的方法计算了结构振动与噪声,并与实测值进行了对比。结果表明,基于桥面板振动的预测更为准确。在此基础上,探讨了降低桥梁低频噪声的方法,结果表明,降低桥面粗糙度可以降低桥梁低频噪声,但当达到ISO极好路面标准后,进一步降低粗糙度产生的效果不明显;对端横梁用混凝土进行加强是一种简便有效的降低桥梁低频噪声的方法。     

拱桥施工

在城市建设中,为了体现江南山水园林特色,各种形式的拱桥是一种很重要的表现形式,现在拱桥建设正逐渐增多,通过工程实例,介绍了拱桥的一种施工方法.     

西溪河大桥主桥疲劳性能分析及寿命预测

随着我国高速铁路网络的逐步形成,钢结构铁路桥梁的疲劳问题日益显著,成为研究的热点。以典型的上承式钢拱桥——西溪河大桥为研究对象,通过有限元软件ANSYS对主桥结构建立数值模型,分析其在疲劳荷载下的应力分布及应力集中系数。对材料的基本S~N曲线进行合理修正,得到针对桥梁构件的S~N曲线;应用名义应力法,计算桥梁结构中各杆件的疲劳寿命,进而研究大桥的疲劳性能。研究结果表明:西溪河大桥的疲劳寿命大于107次,疲劳性能满足实际要求;应力集中主要出现在腹杆与弦杆的焊接部位,因而施工时应重点保证焊接质量;虽然疲劳破坏为脆性破坏,但拱桁架中部分杆件失效后可进行多次应力重分布,结构仍然有一定的静力及疲劳承载能力,因此结构的整体疲劳破坏具有一定延性。文中提出的疲劳寿命计算方法适用于桥梁的寿命评估。     

桥墩承台大体积混凝土施工期温度控制与监测

由于内外温差过大而引起温度裂缝,是大体积混凝土施工过程不可避免的问题.采用水管冷却方法可有效控制大体积混凝土内核温度,防止裂缝产生.并将该方法应用于某刚架桥桥墩承台大体积混凝土的施工中,通过对监测结果的分析,验证了水管冷却方法的有效性.     

泉州刺桐大桥主桥墩及桥台施工技术

泉州刺桐大桥位于入海口河段,最大湖差达4m,地质情况也比较复杂,本文比较详细地介绍了泉州刺桐大桥墩桩基和承台施工技术,包括施工程序、施工工艺、施工主要技术参数选取、事故处理等。可供类似工程 参考。