结构损伤对刚性系杆拱桥动力特性的影响

以某下承式钢管砼系杆拱桥为实例,应用Midas/Civil软件建立了空间有限元计算模型,研究了横撑损伤与吊杆损伤时对其结构动力特性的影响。通过对比桥梁在完好状态和不同损伤情况下结构的动力特性,得出结论:结构损伤使刚性系杆拱桥的自振频率降低,横撑损伤使结构横向刚度降低较大,吊杆损伤对竖向刚度影响较大。横撑失效较横撑锈蚀对结构自振频率影响大,吊杆锈蚀对自振频率影响较关键位置处吊杆失效大。横撑损伤对结构振型形态影响比吊杆损伤对结构振型形态影响大。基于在不同状态下的结构动力特性分析,可为同类型桥梁在合理评价结构运营阶段的健康状况时提供参考和基础性数据。     

单拱面预应力混凝土系杆拱桥抗震性能分析

采用SAP2000有限元软件建立某单拱面预应力混凝土系杆拱桥的动力分析计算模型,并对结构进行E1、E2水准地震作用下的反应谱分析,对拱肋、吊杆、支座等构件和桩基进行抗震性能校核,结果表明除支座在E2地震作用下发生剪切破坏外,其他构件均满足抗震性能要求。     

基于ANSYS的高速铁路钢箱系杆拱桥行车受力分析

文中以某高速铁路钢箱系杆拱桥为研究对象,采用有限元分析软件ANSYS对其进行结构离散分析,建立了该桥有限元模型,并对其进行静力及动力特性分析,模拟分析行车状态下的结构受力特性,寻求桥梁结构的变形规律,对比结构不同部位的应力状态。结果表明桥梁边吊杆端部与拱肋连接处,拱脚处包括支座、拱肋与主梁连接处具有较大的应力状态和应力幅,为最不利位置。     

火郎峪桥地震响应分析

结合火郎峪桥的设计情况,建立动力分析有限元模型,对钢筋混凝土连续梁桥全桥动力特性进行了分析,分别选用50年超越概率10％和50年超越概率2％两个水准的反应谱进行桥的抗震分析,根据抗震分析的结果绘制结构在地震作用下的内力包络图,对塑性铰出现的位置进行了判断,对火郎峪桥各个桥墩在两水准地震作用下的弹塑性行为做出评估。     

火郎峪桥地震响应分析

火郎峪桥是位于地震区的钢筋混凝土连续梁桥。结合火郎峪桥的设计情况,建立动力分析有限元模型,对钢筋混凝土连续梁桥全桥动力特性进行分析,并分别选用50年超越概率10%和50年超越概率2%2个水准的反应谱进行桥的抗震分析。根据抗震分析的结果绘制结构在地震作用下的内力包络图,对塑性铰出现的位置进行判断,对火郎峪桥各个桥墩在2个水准地震作用下的弹塑性行为做出评估。     

V构—拱组合桥的动力特性分析

在桥梁结构的动力分析中,结构的固有频率和振型、阻尼是其重要的动力特性。而桥梁结构的动力特性与结构本身材料、结构形式、支撑条件等有关。本论文采用有限元软件MIDAS,对某城际轨道V构-拱组合桥建立空间模型,进行动力特性计算分析。本模型主梁、桥墩结构采用变截面的三维空间梁单元进行模拟,吊杆采用桁架单元模拟,钢管混凝土拱肋采用组合截面单元模拟,支座采用弹性连接模拟。计算得出结构的前9阶的频率和模态,研究成果为本桥的动力测试提供了理论计算数据。     

株洲湘江红港大桥主桥抗震性能分析

根据桥梁结构抗震理论,借助通用有限元程序Midas/Civil对株洲红港大桥─V型墩拱梁刚构组合体系桥进行了动力特性分析,并采用反应谱分析法计算了地震荷载作用下的位移和内力。研究结果表明：该桥具有足够的抗震能力,其设计符合抗震规范要求,可为类似条件下桥梁的设计与施工参考。     

异型钢拱桥地震反应的行波效应

异型拱桥的地震反应不同于常规拱桥,具有明显的空间耦合效应,利用有限元理论对张家口通泰大桥的空间抗震性能进行了研究,着重分析了纵向、竖向和横向三向地震波传播效应对该桥地震反应峰值的影响,为该类型桥梁的抗震分析提供了一定的参考依据。研究结果表明,在纵向、竖向行波效应下,结构控制截面的内力均有明显的变化,横向行波效应下结构控制截面内力变化较小,但内力的峰值明显要比纵向、竖向输入产生的结果要大。     

澎溪河大桥动力分析和试验研究

研究了澎溪河大桥在天然脉动荷载作用下的自振特性,得到了关于该类桥梁自振特性的结论。采用结构分析软件ANSYS建立全桥的空间模型,计算该桥的自振特性,并与实测结果进行了比较,其结果表明：有限元模型具有较好的可靠性。在无障碍跑车、跳车、刹车试验作用下,还测试了桥梁的强迫振动特性,结果表明：该桥在强迫振动作用下动力性能良好。     

V撑连续钢构组合拱桥稳定性分析

采用SAP2000有限元分析程序建立了某V撑连续刚构组合拱桥三维有限元模型,在此基础上计算了横撑、吊杆、系杆、横梁及拱肋对该桥横向稳定性的影响。计算结果表明,横撑布置形式、吊杆非但向力、拱肋横向刚度对该桥的稳定性影响较大,其他情况对拱肋横向稳定性影响均不明显。希望计算方法及结论对同类型的桥梁具有借鉴意义。     

飞机维修库防火技术探讨

分析了飞机维修具有的火灾危险性,探讨引发飞机维修库火灾的原因。针对飞机维修库火灾特点,分析了飞机维修库灭火分区、灭火系统和报警系统,并在建成的某飞机维修库中,模拟飞机机翼下火灾,检验了防火技术。结果表明:火灾报警系统顺利报警,在泡沫-雨淋系统和泡沫炮联合作用下,约6min后扑灭火灾。     

Experimental study on spatial mechanical behavior of CFST arch under non-directional loads

开展了考虑吊杆非保向力效应的哑铃形截面钢管混凝土单肋拱空间受力性能全过程试验，结果表明：横向加载初期，横向荷载-位移曲线就呈非线性特征，这一非线性特征是由几何非线性引起的；随着横向荷载的增大，面外初始缺陷对拱肋空间受力性能的影响程度逐渐降低。采用经试验结果验证的双重非线性有限元模型，进一步开展了哑铃形截面钢管混凝土单肋拱吊杆非保向力效应的初步分析，结果表明吊杆非保向力效应的存在，可显著提高拱结构空间受力性能，且随着吊杆力的增大，其提升效果愈加明显。     

独柱塔空间缆索自锚式悬索桥动力特性分析

为研究独柱塔空间缆索自锚式悬索桥的动力特性,以南京江心洲大桥为工程背景,运用有限元软件Midas/civil 2015,分别建立了成桥状态的墩底固结模型和桩-土相互作用模型,对比分析了桩-土相互作用对结构动力特性的影响,并分析了恒载集度、加劲梁刚度、桥塔刚度、主缆刚度以及吊杆刚度对该类桥梁动力特性的影响规律。分析结果表明,考虑桩-土相互作用时,结构自振周期延长了1.4s,并且振型发生了变化;恒载集度主要影响结构竖弯振型;加劲梁竖向刚度对结构竖弯振型影响较大;加劲梁扭转刚度对结构各主要振型影响均不明显;桥塔纵向刚度主要影响结构纵飘振型;桥塔横向刚度对桥塔横弯振型影响较大;主缆抗拉刚度主要影响加劲梁竖弯振型;吊杆抗拉刚度的提高对结构整体刚度的贡献可以忽略。     

某厂房钢结构桥架固定新工艺

传统的桥架支架固定采用钢梁开孔或焊接方式,这两种做法一方面影响其承重能力,另一方面影响使用年限。结合工程实际,提出一种新式桥架安装方法——卡夹式吊架。经试验对比,指出卡夹式吊架对电缆桥架整体的安装质量有很强的控制能力。同时对其特征、施工技术、作用机理及注意事项进行介绍。     

栓钉钢板企口预制混凝土梁端受力性能试验研究与设计方法

栓钉钢板企口为钢板两侧焊接栓钉的一种钢质企口,可作为预制混凝土次梁端的铰接节点。为研究栓钉钢板企口预制混凝土梁端受力性能,进行了8个试件的静力加载试验,得到了栓钉钢板企口梁的破坏模式、挠度曲线、栓钉应变、钢筋应变及梁端剪切变形等试验结果,分析了最外侧栓钉距梁端距离C1和梁端配筋构造对试件承载力及变形能力的影响,进一步分析了栓钉钢板企口梁端的传力机理,并提出了相关的设计方法。结果表明：试件的破坏模式有两种,分别为梁端剪撬或剪压破坏和钢板企口栓钉剪扭破坏;C1为60mm试件的梁端混凝土被撬开且破坏突然;C1为100mm试件的承载力平均比C1为60mm的试件提高27%,但C1为210mm试件的承载力却比C1为100mm的试件降低5%;梁端箍筋加密可提高试件承载力;可采用拉压杆模型计算栓钉钢板企口混凝土梁端的受剪承载力。建议将GB/T 51231—2016《装配式混凝土建筑技术标准》中的最外侧栓钉到梁端面的最大距离由200mm调整为100mm,且梁端优先采用C形筋的配筋形式。     

大跨径自锚式悬索桥吊索索力相邻影响分析

针对大跨径自锚式悬索桥吊索索力的相邻影响问题,采用模型试验与理论分析相结合的方法,研究吊索索力“相邻影响原理”所适用的结构状态, 说明部分吊索未出现相邻吊索张拉使其索力骤减的原因,分析结构体系转换对相邻吊索及其他吊索索力的影响规律,揭示吊索张拉对相邻吊索索力的削减程 度与吊索成桥索力来源之间的相互关系。结果表明：吊索索力“相邻影响原理”仅适用于结构体系转换完成后的结构状态;自锚式悬索桥采用对称张拉或单 侧张拉两种不同方案时,张拉对相邻吊索索力的削减机理及削减程度不同;在施工中,吊索张拉对其他吊索索力的影响范围与吊索初张力、主缆重力刚度等 因素相关,吊索张拉对非相邻吊索索力的影响程度均基本相同;相邻吊索索力、其他吊索索力受结构体系转换进程的影响,会出现不同的变化规律;前期张 拉的大部分吊索的成桥索力主要来源于除相邻吊索外其他吊索张拉产生的累计增长效应;后期张拉的小部分吊索的成桥索力主要来源于因吊索张拉获得的索 力。     

两类悬索桥吊索气动稳定性比较研究

大跨度悬索桥吊索常发生大幅风致振动,一种可能的机理为吊索索股间的尾流致振。为研究吊索表面粗糙度对其气动稳定性的影响,分别针对平行钢丝吊索和钢绞线吊索,制作表面光滑、粗糙索股模型,进行测力风洞试验,得到光滑和粗糙下游索股的平均气动力系数,在此基础上,依据Routh-Hurwitz稳定性判据,对平行钢丝吊索和钢绞线吊索的气动失稳区域进行比较研究。结果表明：平行钢丝吊索与钢绞线吊索的平均气动力系数空间分布特征存在较明显区别;两种吊索的不稳定区域整体上呈条带状,宽度约为1~2D,且平行钢丝吊索的失稳区域向中心线两边发散的比钢绞线吊索更为明显;在3≤X≤4区域,尾流吊索发生气动失稳可能性较大,特别是钢绞线吊索。     

竖吊杆与斜吊杆系杆拱结构的桥式研究

系杆拱桥的吊杆有竖直、倾斜或网状等布置形式.通过数例分析和对比,研究了不同吊杆布局对桥梁结构静、动力特征的影响,同时还阐述了吊杆自身的静、动力特征与构造设计要点,最后,对系杆拱桥的吊杆形式选择和构造设计提出了相应的建议.     

北京大兴国际机场航站楼大跨度钢结构整体缩尺模型振动台试验研究

北京大兴国际机场航站楼大跨度曲面钢网格结构超长超大,支承C形柱结构形式新颖受力情况复杂。为此,设计并制作了1/60缩尺模型,通过振动台试验研究其在8度多遇、设防、罕遇地震作用下的动力特性,并分析其在单向、双向、三向地震动情况下的加速度、位移和应变等地震响应。试验结果表明：模型整体结构在三向地震动作用下反应最大,且结构受竖向地震作用影响较大,中心区竖向反应强烈,其余各区域水平地震反应均匀,模型整体性较好,支承结构应变反应受水平地震作用影响较大,具有良好的抗侧刚度;模型在8度多遇地震作用下对应层间位移角为1/639,8度罕遇地震作用下,层间位移角为1/54,满足抗震规范要求,模型在9度罕遇地震作用下没有发生倒塌和明显的破坏,验证了结构原型具有合理的安全储备,满足“小震不坏,中震可修,大震不倒”的抗震设计原则,结构设计合理。C形柱结构设计合理,具有良好的支承作用及抗侧刚度。     

大跨度悬索桥吊杆的参数振动

采用ANSYS分析了大跨度悬索桥吊杆在端部参数激励下的振动响应及吊杆内力的变化,并讨论了吊杆振动与吊杆内力时程的频谱特性。