柔性悬索桥动力特性分析

对于整体刚度很低的柔性悬索桥而言,动力特性的分析非常重要.采用非线性的有限元理论,对柔性悬索桥进行了详细的动力分析,探讨了结构的动力特征值问题,最终找出了它所固有的动力特性.并通过与其他悬索桥的对比,进一步分析了柔性悬索桥的结构特点.分析结果还为系统的动力荷载分析提供了基础.这些分析数据还为施工控制以及日后桥梁使用过程中的健康检测提供了控制性的依据.     

大跨度悬索桥一体化节段模型疲劳试验研究

以青草背长江大桥(主跨跨径为788 m)为研究对象,为整体评估主缆-吊杆-钢箱梁一体化结构重要构造细节的疲劳特征,并验证其设计的经济合理及安全耐用性,开展了比例为实桥1:4的节段模型疲劳试验研究.试验结果表明:在设计疲劳荷载作用下,所得的应变位移结果与荷载近似呈一次函数特征,实测位移及应变在加、卸载过程中呈现较好的弹性特征,且应力重分布现象不明显,结构处于弹性变形状态;在节段模型关键构造细节处未发现疲劳开裂,其疲劳性能符合设计要求.通过对节段模型的疲劳试验研究,揭示了结构的疲劳特征和传力途径,试验结果进一步验证了一体化结构的实际抗疲劳能力,具有一定的工程参考意义.     

温度对钢箱梁桥模态频率的影响

针对复杂模型的简化,对连续变截面钢箱梁桥进行了模态频率影响分析,提出了利用有限元计算来量化温度对复杂结构频率影响的方法.分析结果得出:环境温度主要通过使结构尺寸变化、使连续梁此种超静定结构产生次内力以及使结构材料的弹性模量发生改变这三种方式影响结构模态频率,其中结构尺寸变化的影响十分微小,可以忽略;环境温度对结构模态频率的影响程度主要取决于结构形式、材料、截面大小以及结构内力状态.模型分析显示:不同温度模式对结构变形和内力的影响差别很大;体系温差对变截面钢箱梁桥频率的影响主要是由弹性模量随温度的变化而引起的;主梁温度梯度对频率的影响体现在温度内力的改变上.     

跨多股道钢箱梁天桥的结构设计

结合西部某新建火车站进站人行天桥工程实例,分析了设计和施工的多种控制条件,论证了主梁采用钢箱梁结构的合理性．通过有限元分析和动力特性计算可知,结构设计的控制因素为竖向自振频率,采用中墩与主梁固结的连接方式可以有效地调整结构竖向自振频率．     

跨多股道钢箱梁天桥的结构设计

结合西部某新建火车站进站人行天桥工程实例,分析了设计和施工的多种控制条件,论证了主梁采用钢箱梁结构的合理性．通过有限元分析和动力特性计算可知,结构设计的控制因素为竖向自振频率,采用中墩与主梁固结的连接方式可以有效地调整结构竖向自振频率．     

自锚式悬索桥大跨度钢箱梁顶推施工技术研究

蚌埠市大庆路淮河公路桥采用顶推施工技术.结合工程的实际概况,对钢箱梁顶推施工提出2种不同的施工方案,一是传统的拖动式顶推,二是步履式顶推方案.采用有限元软件对2种施工方案进行对比分析,选出适合工程条件的优化方案.     

大跨度三塔悬索桥地震位移控制效果对比

针对地震作用下超大跨度悬索桥梁端位移过大的问题,通过附加减震阻尼器保证桥梁结构的安全至关重要。考虑行波效应对大跨度悬索桥地震响应的影响,以主跨2×1 080 m的大跨度三塔悬索桥泰州大桥为研究对象,研究了弹性拉索、黏滞阻尼器、软钢阻尼器控制超大跨度悬索桥地震响应的最优参数取值,并对比了其地震响应控制效果。结果表明:弹性拉索和软钢阻尼器可较好的控制塔梁相对位移;黏滞阻尼器对塔梁相对位移的控制效果次于弹性拉索和软钢阻尼器,但黏滞阻尼器在控制塔梁相对位移的同时未显著增加塔底内力。     

大跨径钢箱梁在温度影响下的振型分析

近年来,大跨径钢箱梁桥得到了飞速的发展,同时,在施工中发现温度对它的影响不容忽视．钢箱梁桥在太阳照晒下,箱梁顶部与底部会产生较大的温差,由此而产生的温度应力,会给该桥梁带来初始缺陷,并影响钢箱梁桥的振型变化．自振频率是桥梁结构动力特性的模态参数,也是评价桥梁动力性能的重要依据．以大跨度连续刚箱桥为例,进行建模分析,得出在温度荷载影响下的振型变化情况,对桥梁的设计与施工具有一定的参考价值．     

钢箱梁剪力滞效应的研究与有限元分析

通过对大比例钢箱梁模型进行加载试验研究,分析了荷载作用下钢箱梁的剪力滞效应特点,得到了剪力滞系数的横向变化规律,同时利用空间有限元法对模型进行了分析计算,并与试验结果进行了对比。结果表明,试验结果与理论计算结果吻合的较好。     

车桥耦合在稳定型悬索桥上的性能

稳定型悬索桥是在普通悬索桥桥的基础上增加了反张索结构,以增加桥整体的稳定性。运用有限元软件分别在稳定型悬索桥和普通悬索桥中,进行移动力、移动荷载质量作用下和1/4弹簧质量车辆模型作用下3种车桥耦合的有限元分析,得出相应的位移响应图和加速度响应图。得出稳定型悬索桥在刚度和稳定性方面更加优于普通悬索桥,为稳定性悬索桥的分析研究提供一定的参考价值。     

大跨径钢结构箱梁桥铺管法热力融雪研究

摘要：本文在道路融雪除冰基础上,分析研究了融雪除冰技术的热融化法在钢箱梁桥上的应用。并根据现代钢箱梁桥及其铺装较薄的特点,对热力管道的铺设提出新的方法,改变传统道路融雪设计上埋管于道路和桥梁铺装层中的方式,换成钢箱顶板下部的铺设位置,并对两种铺设方式的温度场进行对比分析。又基于低温钢材脆性理论和钢箱梁桥疲劳特性分析,钢板处铺设方式保证了钢箱薄弱处冬季工作温度,防止该处发生脆性破坏,既保证了融雪除冰的要求,又保证了钢箱梁桥的安全工作状态。     

润扬悬索桥钢箱梁受力分析及实验研究

为了研究大跨度悬索桥扁平钢箱梁的工作行为与受力性能,以主跨1490m的润扬悬索桥为研究对象,基于大型有限元分析软件ANSYS建立了该桥的三维有限元整体计算模型,并对其进行了各种工况下的非线性静力分析．在此基础上运用子模型方法,基于局部精细模型计算了钢箱梁的各关键部位的应力．理论和试验结果都表明,该桥钢箱梁各关键部位在车载作用下的应力水平都比较低,但其顶板和顶板U形肋出现的应力疲劳值得重视．     

大跨径悬索桥动载试验研究

为检验在役大跨径悬索桥结构的动力性能,对主跨128 m地锚式悬索桥进行动力试验。测试其自振频率、振型和阻尼比;激振试验中,测试桥跨结构在汽车以不同速度通过桥跨和在桥上特定位置跳车时桥跨结构的动应变、动位移、振幅以及加速度等动力响应,计算得出冲击系数。并将实测结果与有限元结果进行对比分析。结果表明,该悬索桥具有较好的竖向刚度、横向刚度;汽车在桥上运行时对桥跨结构有一定的冲击作用但并不明显,有障碍行车舒适度较差。     

桥面吊机吊装支承钢箱梁应力分析

研究以宁波某大桥中跨钢箱梁安装为背景,采用有限元软件ANSYS,建立支承钢箱梁的空间仿真模型,将桥面吊机的自重和吊装荷载通过支点力传递给钢箱梁,结合钢箱梁恒载的共同作用,分析支承钢箱梁在吊装过程中的受力状况及应力分布情况,从而了解施工阶段钢箱梁的受力过程,确保施工安全.     

非均匀风下流线型箱梁悬索桥静风稳定性分析

大跨度悬索桥结构轻柔,风致响应明显。借助有限元方法,考虑悬索桥的几何非线性和位移荷载非线性,对非均风攻角来流沿主梁对称分布和非对称分布以及非均匀风速来流沿主梁对称分布和非对称分布时悬索桥的非线性静风稳定性展开研究。结果表明:正攻角来流会降低桥梁的静风失稳临界风速,负攻角来流有利于桥梁抵抗静风失稳,且负攻角来流对桥梁的静风稳定性影响程度比正攻角来流影响程度大;非均匀风攻角来流非对称分布时,可由小风攻角来流确定的静风失稳临界风速作为稳定性判断依据,非均匀风攻角来流对称分布时,可以选择平均攻角来流衡量桥梁的静风稳定性。非均匀风速来流对桥梁的静风稳定性有不利影响,且非均匀风速来流对称分布时的影响比非均匀风速来流非对称分布时的影响更大。在不同初始攻角下,这类来流对桥梁静风稳定性有着相似的影响,桥梁的静风失稳临界风速均随着风速非均匀程度增大而减小。     

波形钢腹板PC组合箱梁桥腹板平板长度的参数分析

采用混合单元建立波形钢腹板体外预应力混凝土简支箱梁桥的空间有限元计算模型,对腹板剪应力极值、主应力极值和箱梁顶板、底板的正应力极值、主应力极值进行了分析,研究了波形钢腹板平板长度对该种结构受力性能的影响.计算结果表明波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁腹板平板长度与波高之比的合理范围是1.67～2.67.分析结果可以为波形钢腹板箱梁桥的合理设计提供参考.     

大跨径混凝土箱梁桥有效温度与应变的实测分析

基于苏通大桥辅助航道桥运营期两年内实测的温度、气象和应变数据,对混凝土箱梁的有效温度与应变进行了分析。结果表明:箱梁的尺寸越小,有效温度变化的范围越大,设计基准期为100年的墩顶梁和跨中箱梁的有效温度范围分别为(-4.3℃,37.3℃)和(-6.1℃,42.2℃);大气前3天的最高(低)平均温度与箱梁有效温度的相关性系数高达0.97,通过回归分析得到的箱梁有效温度与大气前3天平均最高(低)温度的关系式,可用来对箱梁有效温度进行预测。最后提出了修正混凝土收缩、徐变效应的方法,并使用箱梁有效温度对主墩墩底混凝土的竖向相对应变和支座截面箱梁顶板混凝土的纵向相对应变进行了预测。     

Estimating extreme temperature differences in steel box girder using long-term measurement data

The extreme temperature differences in fiat steel box girder of a cable-stayed bridge were studied.Firstly,by using the long-term measurement data collected by the structural health monitoring system installed on the Runyang Cable-stayed Bridge,the daily variations as well as seasonal ones of measured temperature differences in the box girder cross-section area were summarized.The probability distribution models of temperature differences were further established and the extreme temperature differences were estimated with a return period of 100 years.Finally,the temperature difference models in cross-section area were proposed for bridge thermal design.The results show that horizontal temperature differences in top plate and vertical temperature differences between top plate and bottom plate are considerable.All the positive and negative temperature differences can be described by the weighted sum of two Weibull distributions.The maximum positive and negative horizontal temperature differences in top plate are 10.30 ℃ and -13.80 ℃,respectively.And the maximum positive and negative vertical temperature differences between top plate and bottom plate are 17.30 ℃ and-3.70 ℃,respectively.For bridge thermal design,there are two vertical temperature difference models between top plate and bottom plate,and six horizontal temperature difference models in top plate.     

大跨度斜拉桥双边箱梁剪力滞效应研究

为明确宽幅薄壁双边箱梁斜拉桥在最大悬臂施工阶段主要荷载对剪力滞效应的影响,以某斜拉桥为研究对象,采用有限元方法计算分析了混凝土双边箱梁截面在不同荷载单独作用及组合作用下的剪力滞效应。分析表明,自重作用下,距离塔根越近,箱梁剪力滞效应越明显;斜拉索索力对主梁剪力滞效应影响规律与自重类似;纵向预应力作用下,全桥剪力滞效应不明显;通过调整纵向预应力及斜拉索索力参数,可以优化双边箱梁的剪力滞效应。