钢桁架桥梁的地震响应分析

通过利用ANSYS对某钢桁架桥进行了模态分析,并用时程分析法进行了在横桥向和竖桥向激励下的地震响应分析,得到了在关键截面的位移和杆件内力响应峰值.通过数值模拟得出了几点结论,对于钢桁架桥梁的抗震设计有一定的参考价值.     

城市钢桁架桥分节段顶推设计与施工研究

宁德三盛“君临天下”小区人行天桥,桥梁上部为钢管桁架,原设计方案为分节段由工厂预制后运至现场拼装,然后采用架桥机吊装到位.然而市场上70 m的架桥机比较紧缺,如果采用50m架桥机分节拼装架设,根据设备特点,必须搭设9m宽的作业平台3个,现场分节段拼装需要6m宽作业平台2个,塔楼侧因10 cm厚的楼板无法承受架桥机前支腿...     

钢桁架桥信息模型交付标准的研究

摘　要: BIM 技术在桥梁工程领域的应用日益广泛, 但用于钢桁架桥梁时缺乏统一的设计交付标准, 不利于项目的参建人员在交付模型上的统一和信息的共享。以重庆曾家岩嘉陵江大桥为工程背景, 通过对相关工程行业信息模型交付标准的研究, 结合重庆市山地城市公轨两用桥项目的特点, 对钢桁架桥梁模型的元素及深度进行项目级定制, 初步编制了钢桁架桥梁的信息模型交付标准, 包含模型拆分原则、 交付内容、交付深度等。     

移动荷载作用下桁架桥动力响应的数值分析

为研究移动荷载作用下桁架桥的振动情况,采用有限元方法,编制了桁架桥有限元计算程序,分析了节点静力荷载和移动荷载两种工况作用下某工程中三联钢桁架桥的受力情况,计算了静力荷载作用下的节点位移和单元内力,模拟了移动荷载作用下桁架桥动力响应过程,并与MIDAS/Civil程序计算结果进行比较.计算结果表明,两种方法对静力问题求解是吻合的;在动力分析时,相对于MIDAS程序中施加的"跳跃"性节点动力荷载,所给的线性插值分配方案,使得移动荷载具有较好的连续移动性,其动力响应曲线相对缓和.     

移动荷载作用下轨道系统的动力特性分析

以移动荷载作用下的轨道系统为研究对象，采用了轨道－枕木－碎石垫层协同分析的方法，将轨道系统简化为弹性地基梁模型，通过反应谱和动力响应的计算，对其动力特性进行了分析。研究结果表明：考虑协同作用时的临界速度比不考虑时协同作用时的有显著的降低，而且随着初始频率的增大，临界速度也在降低；轨道的最大响应总是发生在列车运行到该观测点处（t=0时），而且随土层厚度的增加而增大。     

中国古建筑动力特性及地震反应

以故宫英华殿为例,引入了反应中国古代木结构榫卯连接的半刚性单元,并将斗简化为三向减震弹簧,建立了有限元模型.通过动力分析,得到了英华殿的前10阶自振周期及振型;通过输入三向天津波进行地震时程响应分析,得到了英华殿跨中部位屋顶节点、柱顶节点及柱根单元的地震响应曲线,并对比分析了榫卯连接、斗及侧脚等构造对地震反应的影响.研究表明:英华殿的基频较低,在x向振动以第一振型为主,在y向振动以第二振型为主,在地震作用下屋顶的加速度响应要小于柱顶,榫卯连接、斗及侧脚等构造措施均有利于减小结构的地震响应.     

空间桁架非线性动力反应及倒塌分析

本文对空间桁架线性及非线性动力反应进行了研究。通过对Newmark效值积分稳定性的推导,结合结构的倒塌机理,提出了判定结构动力倒塌的双重判定准则。分析了北京机场机库结构弹性的和弹塑性的地震反应,以及结构在强震下倒塌的全过程。     

两类呼吸裂缝模型及其动力响应对比分析

结构构件开裂产生的非线性振动响应是结构损伤识别的重要依据,而选择合理的模型对准确计算这种非线性振动响应至关重要。根据振动过程中裂缝处结构刚度的变化规律,对现有呼吸裂缝模型进行了分析总结,并选取具有典型代表的两种模型,以带裂缝悬臂梁受迫简谐振动为例,对比分析了两种模型在不同激励频率和不同裂缝深度下结构响应的频谱特性。结果表明：相同条件下双线型呼吸裂缝模型较曲线型呼吸裂缝模型更易出现高频分量和谐振现象,能更好地表征裂缝在振动过程中的呼吸效果。     

列车作用下青藏铁路路基动力响应试验

目的分析研究多年冻土区青藏铁路在列车动荷载作用下路基的稳定性及振动衰减规律．方法选取青藏铁路北麓河段三个典型试验断面,在春季进行了列车荷载作用下的路基动力响应现场试验,采集路基、边坡、道床3处振动数据,统计计算了青藏铁路客车与货车行驶时路基振动的最大和平均加速度幅值,对实测数据进行了功率谱分析．结果路基上货运和客运列车的竖向最大加速度分别为2．2132m／ss^2和2．0004m／ss^2,对应的平均加速度分别为0．1495m／s^2和0．1143m／ss^2,道床上的振动明显减小．在T28次客运列车的作用下,对于断面Ⅲ,C3测点在振动频率为25Hz、38Hz、46Hz,55Hz出现峰值,能量集中在18～53Hz．边坡C4测点振动能量集中在20—65Hz,C5测点的优势频段为20—80Hz．结论路基上货运列车的振动比客运列车振动大,同一断面竖向衰减速度大于横向,素土路基各方向衰减小于块石路基,下一测点加速度峰值大致减小为相邻上一测点的1／10．     

波形钢腹板高墩大跨径连续刚构桥动力特性及地震反应谱分析

为研究波形钢腹板曲线连续刚构桥动力特性和抗震性能,利用 MIDAS Civil 建立不同腹板曲线连续刚构桥计算模型,再分别改变桩基边界约束和激励角度,对比分析其自振特性和抗震性能变化规律。计算结果表明:考虑桩土效应时,结构柔度更大,自振周期更长;桩基固结时,波形钢腹板刚构桥竖向刚度减弱,而横向刚度有所增加;桩基约束对波形钢腹板刚构桥振型影响更明显,混凝土桥梁在不同约束时振型变化趋势较为一致;随着地震激励角度变化,控制截面内力均先减小后增大,横桥向则相反,而墩顶和跨中位移相差不大,对比控制截面内力及位移可见,波形钢腹板曲线刚构桥抗震性能更好。     

空冷风机桥架谐响应计算分析

空冷风机桥架设计时要考虑风机振动的影响,设计人员对比十分关注.本文进行了一个典型风机单元中风机桥架的计算,设计两个计算模型,首先进行了模态计算,然后在结构上施加激振力,进行谐响应分析.研究既为风机桥架设计提供基础,也为以后整个平台的振动分析打下了基础,可供同类工程参考.     

多跨人行桥振动均方根加速度响应谱法

针对多跨柔性人行桥在人行走下的振动舒适度验算问题,提出了基于振动均方根加速度响应谱的计算方法.采用具有代表性的实测落足曲线根据Ellingwood方法构造激励函数,对不同跨度、跨度比、阻尼比的多跨人行桥进行了大量的时程分析,将加速度响应作FFT变换得到响应频谱,并按ISO总体频率计权方法,计算得到综合考虑了前3阶振型作用下不同情况的均方根加速度响应谱. 多跨结构响应谱具有相同的谱线形状,选取两跨响应谱作为参考响应谱,结合跨度阻尼修正系数,建立多跨结构响应谱分析方法.分析结果表明,采用不同的落足曲线,在计算结果上会有差异;当基频小于4 Hz时,结构的响应较为显著.该方法可直接用于多跨人行桥的振动舒适性评价     

白浪河大桥钢桁架结构可行性分析研究

采用Midas2013软件对潍坊白浪河大桥主桥钢桁架结构进行总体分析研究,假定钢桁架全部单元采用梁单元结构形式,所有杆件之间用固结形式模拟,材料在线弹性范围内工作,利用小变形、叠加原理分析研究,研究结果表明:该桁架桥结构稳定系数为30,具有较高的安全可靠性。     

钢结构混合式交错桁架体系的横向合理结构布置探讨

通过弹性反应谱法和弹性时程分析法对13个钢结构混合式交错桁架体系算例进行了参数分析,对中、高层交错桁架体系的建筑物高宽比、桁架高跨比、横向支撑形式和阻尼比等对结构抗震性能的影响进行了探讨.研究结果表明:(1)混合式交错桁架体系薄弱层位于底层;(2)结构最大层间侧移角随高宽比的增大而增大,但均能满足抗震规范的要求;(3)合理的桁架高跨比在1/5左右;(4)改变底部斜撑为风撑、加强横向支撑等措施可以有效地减小结构最大层间侧移角;(5)体系的阻尼比对其层间侧移角有较大影响,提高阻尼比到0.05,结构的层间侧移角有较大幅度的降低等.研究结果可供规程制订和工程设计参考.     

大跨钢桁梁桥加劲柔性拱施工阶段抗风性能

为研究大跨度钢桁梁柔性拱桥在柔性拱施工阶段的抗风性能,以世界最大跨度的该类桥梁——厦深铁路榕江特大桥为例,对柔性拱施工阶段的抗风性能进行系统分析,研究柔性拱合拢点位置对拱肋抗风性能的影响．基于分析结果开展不同抗风措施的比选和优化,并针对桥梁结构特征提出新型抗风措施．结果表明,柔性拱施工阶段的抗风问题突出,需要采取必要的抗风措施对结构进行临时抗风防护．本文提出的新型抗风措施(内部缆索法)效果明显,为类似工程的抗风设计提供参考．     

人行天桥与人行地道的比选设置

通过对设置人行天桥与人行地道不同情况下的使用者心理、气候条件、社会效益、经济效益、景观条件、施工条件等方面进行比较分析,提出采用层次分析法(AHP)对人行天桥和人行地道进行比选设置,以哈尔滨市某路段为例进行计算说明,建立层次分析结构及各要素判断矩阵,计算相对权重,然后进行比选设置,计算结果通过了一致性检验.     

悬索桥桁架加劲梁动力等效成等截面欧拉梁方法

针对悬索桥桁架加劲梁在数值计算、模型设计中简化问题,基于单独桁架加劲梁动力特性分析结果,以竖弯、侧弯、扭转基频相等为原则,推导并给出了不同边界条件（悬臂和两端固结）对应等截面欧拉梁等效质量惯性矩,等效抗弯刚度和等效抗扭刚度简化计算公式,然后将该计算式应用于某主跨576 m板桁结合梁悬索桥加劲梁等效分析. 结果表明:基于动力特性等效方法非常简单有效;所有基于欧拉梁的等效方法均存在无法考虑桁架梁抗剪性能的缺点,越长的桁架加劲梁越接近纯弯欧拉梁,悬臂边界的桁架梁比两端固结的桁架梁更接近欧拉梁,在等效悬索桥桁架加劲梁时应选用尽量长的精细化桁架梁段和悬臂式的约束边界条件.     

钢桥交通振动计算方法与动力特性研究

针对正交异型钢面板的钢桥交通振动响应问题,提出一种新的计算方法.该方法对桥梁建立反映细部构造的板壳模型,以区别于以往的梁格模型;对车辆采用一种通用、简洁的有限元模型,可灵活地反映车辆体系;通过Newmark法求解桥梁与车辆的耦合振动方程.实例分析中对一座26 m简支钢桥的交通振动进行了数值模拟,结果表明：1）按板壳模型计算得到的挠度冲击系数与梁格模型的结果接近,应力冲击系数则略大;2）板壳模型反映的桥梁高阶振型对高频的速度响应计算结果有一定影响;3）三维车辆模型得到的桥梁振动冲击系数小于二维车辆模型;4）简支钢桥交通振动中挠度动力响应的卓越频率较低,主要与低阶振型相关,速度响应的卓越频率则延伸至较高的频段.     

储罐基底隔震振型分解反应谱计算分析研究

针对立式储罐橡胶垫基底隔震体系,进行了振型分解反应谱分析计算研究,提出了考虑隔震阻尼影响,修正基底弯矩的思想,分析了振型对高矮罐振动的不同影响,给出了模型质点各振型的惯性力和基底弯矩的计算方法．以系列浮顶罐为研究对象,进行了相应的计算分析,分析结果与相应的时程方法进行比较,表明该方法是可靠的,能够满足工程需要．     

线性随机智能桁架结构闭环动力响应

不仅压电智能桁架结构的阻尼、物理参数、几何尺寸具有随机性，而且外载荷幅信、闭环系统控制电压同时具有随机性时，利用振型迭加法导出了结构动力响应随机变量的数字特征计算表达式．算例表明文中所提出的动力响应分析模型和方法是合理可行的．