城市道路桥梁的疲劳荷载谱

我国针对公路及城市道路桥梁疲劳设计的车辆荷载谱还是个空白,本文以上海市内环线中山路3号桥地面道路桥梁为例,对城市道路桥梁的疲劳荷载作了研讨.在1994年和1995年两次交通调查的基础上,得到了由18类日常典型的运营车辆组成的荷载频值谱.依据等效的疲劳损伤原理,将实测的车辆荷载频值谱简化成由6类模型车辆组成的具有实用性的荷载频值谱.所建立的模型车辆荷载频值谱,对于日常车辆交通构成与本文状况相类似的其它城市道路桥梁的疲劳损伤度验算,可作为参考.     

天津市公路桥梁疲劳荷载谱初探

通过对天津市外环线典型路段进行的24h交通量观测调查,统计出了包含5种车型的车辆荷载频值谱并根据等效疲劳损伤原理,将其简化成为只含有2种标准车型的实用疲劳荷载频值谱,该实用疲劳荷载频值谱可以用于天津市公路桥梁的疲劳分析和疲劳设计。     

江阴长江公路大桥疲劳荷载车辆模型分析研究

对江阴长江公路大桥实测的14类日常典型的运营车辆组成的荷载频值谱,依据等效疲劳损伤原理,简化成由6类模型车辆组成的具有实用性的荷载频值谱,该结果对于日常车辆交通构成与文中状况相类似的其他公路钢桥的疲劳损伤度验算具有一定的参考价值。     

基于名义应力的城市钢桥面板疲劳寿命分析

<正>交异性钢桥面板承受着车辆动荷载的反复作用,容易造成疲劳累计损伤,出现钢桥面板的疲劳开裂现象。为研究某城市桥梁钢桥面板的疲劳寿命,建立钢桥面板三维有限元模型,选取钢桥面板4种典型的疲劳细节,确定最不利加载方式,并根据实测得到的城市车辆荷载频值谱,计算相应的应力历程和应力谱,从而评估各个疲劳细节的疲劳寿命。结果表明:在城市车辆荷载频值谱作用下,某城市钢桥4种疲劳细节的最大应力幅值均小于常幅疲劳极限,即钢桥面板具有无限寿命。     

基于断裂力学的城市钢桥面板疲劳寿命分析

<正>交异性钢桥面板承受着车辆动荷载的反复作用,容易造成疲劳累计损伤,导致钢桥面板出现疲劳开裂现象。为研究某城市桥梁钢桥面板的疲劳寿命,建立钢桥面板有限元模型,选取钢桥面板4种典型疲劳细节,根据实测所得到的城市车辆荷载频值谱,计算得到相应的应力历程和应力谱。基于线弹性断裂力学理论,对这4种疲劳细节进行疲劳寿命分析,结果表明:在桥梁设计基准期内钢桥面板不会发生疲劳破坏。     

浅析公路桥梁标准疲劳车辆荷载

文章将等损伤作为理论基准,根据中国现有高速公路车辆荷载数据,对公路桥梁疲劳设计荷载进行推导,通过确定应跨径纵向修正系数以及公路桥梁疲劳车辆荷载标准车式样,最终得出完整的公路桥梁标准疲劳车辆荷载。     

公路钢桥疲劳车辆荷载研究进展

车辆荷载反复作用下的疲劳损伤是影响钢桥运营安全和耐久性能的重要控制因素.新桥疲劳设计和既有桥梁评估应采用疲劳荷载.目前我国的桥梁规范还没有疲劳车辆荷载的取值规定.本文详细阐述了我国桥梁疲劳车辆荷载的疲劳设计状况和研究现状,系统介绍了几个发达国家桥梁疲劳车辆荷载的规范规定及其最新研究进展.本文还就建立适合我国国情的基于动态车辆称重WIM(Weigh-in-Motion)数据的车辆疲劳荷载模型或荷载谱作了初步的探讨性研究.     

公路钢桥疲劳设计荷载标准研究

为推导我国公路钢桥疲劳设计荷载标准,从实际出发,根据我国现有高速公路交通荷载现状,实地调查我国高速公路正在运营的各种车辆荷载。根据实测、统计和分析结果,采用数理统计和可靠度理论分析的方法,通过建立典型公路钢桥车辆荷载谱和连接构件应力谱模型,进行疲劳荷载谱研究。研究结果表明:我国国土面积较大,各地车辆荷载形式众多,不能简单套用欧美标准,应根据各地车辆荷载的实际情况,并结合日后进行疲劳设计使用的方便性,从疲劳致伤理论的角度,根据实际计算、分析的结果,制定出标准疲劳车辆。这一结论为疲劳设计提供了标准车辆荷载谱,填补了我国公路钢桥疲劳设计中的空白,也为公路钢桥的运营管理和养护维修提供有力的参考依据,对提高桥梁的耐久性具有现实的指导意义。     

不同运行状态下的城市桥梁标准疲劳车模型研究

以乌鲁木齐市某高架桥获取的3个月实地车辆拥堵荷载数据为基础,采用等效损伤原则计算了由原始车辆荷载谱等效得到的疲劳车加载到1.5～100m简支梁和30m+30m+30m连续梁桥产生的疲劳损伤占比,推导了适用于乌市一般运行状态下的标疲车。此外,选取了两种频发的怠速拥堵工况,按"总重不变,合并轴重"原则分别近似等效为3轴和4轴疲劳车,并计算了加载到1.2～50m简支梁上产生的疲劳损伤占比,推导了适用于乌市拥堵状态下的标疲车。最后,对比分析了一般运行状态和拥堵状态下以及国内外的标疲车对桥梁造成的疲劳损伤随桥梁跨径变化的差异和规律。     

公路桥梁疲劳荷载谱初探

简单介绍了国外公路桥梁荷载谱以及我国目前公路桥梁疲劳车的选取方法。通过对简支梁和4跨连续梁按照各个规范规定的荷载谱加载计算得到等效弯矩幅,并对其进行比较分析,得出一些有关简支梁和4跨连续梁疲劳车选取问题的结论。发现跨度在1．5～3m之间的简支梁可用我国550kN车作为疲劳验算的疲劳车;跨度在3—40m之间的简支梁和跨度在1．5-40m之间的4跨连续梁可用我国300kN车作为疲劳验算的疲劳车。     

高速铁路路基动力响应计算中列车荷载的模拟

高速铁路列车荷载是一个比较复杂的问题,同时涉及列车轴重、悬挂体系、行车速度、轨道组成、线路平顺等因素。在试验区段测试的基础上,考虑了轴重、速度、轨道不平顺等影响因素,采用正弦激励函数模拟列车荷载,以期为高速列车动荷载的确定和路基动力响应分析提供借鉴和参考。     

混凝土矮箱梁桥疲劳性能监测与评估

采用动态称重(WIM)技术对陕西省省道S305线崾岘中桥进行交通荷载监测,分析得出了适合陕西省混凝土桥梁的标准疲劳车模型。采用动应变监测技术对混凝土矮箱梁关键部位进行长期动应变监测,获得了运营状态下混凝土矮箱梁的实测应力谱;运用Miner线性准则和应力幅 循环次数曲线对结构进行疲劳寿命评估;对超载情况下混凝土矮箱梁的疲劳寿命进行了分析。结果表明:在目前交通荷载作用下,混凝土矮箱梁的疲劳寿命为5 120年,考虑腐蚀疲劳的因素后疲劳寿命降至254年;当超载车辆比例低于1%时,超载对桥梁结构的疲劳寿命影响很小;当超载车辆比例达到10%时,结构的疲劳寿命随着超载率的提高而显著降低;该研究成果可为崾岘中桥未来维护管理提供技术支撑,同时为同类型其他桥梁的疲劳寿命评估提供参考。     

基于模型试验的高铁路基动力累积变形研究

高速列车运行中的轮轴往复动荷载引起铁路线下结构产生累积变形,导致轨道平顺性变差,影响列车运行的舒适性和安全性,列车交通荷载引起的路基累积变形是高速铁路线路设计和运营维护中必须考虑的一个重要问题。基于残余应变模型建立了列车轮轴循环动荷载作用下路基填料和下卧层地基土体的累积变形计算方法;通过物理模型试验验证了该模型和计算方法的合理性,并确定了相应的关键参数取值方法,实验结果表明该模型参数具有较好的一致性。最后,通过将计算模型应用到具体的高速铁路线路动力沉降分析中,揭示了路基基床底层和地基累积变形的发展规律,分析了列车轴重和循环次数等主要控制因素的影响作用。     

公路桥梁荷载试验的荷载组合问题探讨

桥梁荷载试验是评价桥梁结构承载能力和动力特性的重要方式之一,荷载组合的选择直接影响试验检验结果的合理性与准确性。针对规范中公路桥梁荷载试验控制荷载的荷载组合问题,基于对规范相关内容进行梳理与研究,给出了桥梁静载试验中控制荷载的建议荷载组合,研究讨论了3种典型桥梁下桥梁静载试验荷载组合的选择,并计算了标准组合与频遇组合下桥梁静载主要测试截面的荷载效率。研究结果表明,桥梁静载试验中控制荷载的建议荷载组合,原则上应遵循“老桥按老标准,新桥按新标准”理念,特殊情况下荷载组合可根据桥梁设计年代以及实际情况选择标准组合或频遇组合。     

新建重载铁路桥梁设计荷载标准的研究

对国内外荷载标准与列车运营模式间的关系进行研究分析,探讨设计活载标准的合理储备,分析国内重载铁路发展的情况,制定重载运营车辆检算模式。基于修正后中-活载(2005)中的ZH图式,从静活载储备、考虑恒载和相关设计参数后储备两方面,对重载列车作用下桥梁结构设计荷载系数的取值进行研究,提出适用于新建重载铁路设计的荷载系数。研究成果可为重载铁路标准规范提供依据。     

天津Z2线地铁运营对沿线地面振动的影响分析

天津滨海新区Z2线为新型地铁线路,有着列车运行速度快、发车频次高等特点,其地铁运营时速最高可达120km,而中国现阶段城市中运行的普通地铁列车时速一般在60～80km。高速地铁荷载与普通列车荷载相比,有着频率高、幅值大的特点,所造成的环境振动规律也有所不同。以天津市Z2地铁线一期工程作为实例,依托实际工程数据,利用大型通用有限元软件ABAQUS建立隧道–土层三维有限元模型,采用动力隐式分析模拟地基土高速移动地铁列车荷载下的地表振动强度衰减规律,比较不同盾构隧道埋深、不同地铁列车行车速度以及不同隧道上覆土层性质工况下的地表振动变化规律,并结合相关城市环境振动评估标准,对地铁造成的环境振动进行评价,初步得到了地铁线路环境振动防护距离随以上三种因素的变化规律。研究结论可为今后高速地铁线路工程建设选线以及运营沿线振动预测、地铁沿线规划提供一定指导。     

钢桥整体节点疲劳寿命评估

以某钢桁梁桥为背景,基于ANSYS有限元软件对桥梁在移动荷载作用下的动力性能进行分析,找出了桥梁最不利的整体节点;提取了车辆过桥时,该整体节点的应力时程曲线,利用雨流计数法原理,计算出该整体节点处的应力频值谱,并利用名义应力法对桥梁整体节点疲劳寿命进行了评估。研究结果表明,桥梁整体节点设计合理,正常使用年限内是不会产生破坏的。     

系杆拱桥疲劳荷载谱和疲劳车辆模型研究

疲劳损伤是系杆拱桥吊杆构件破坏的重要原因,我国目前尚无成型的疲劳荷载谱,在设计研究中大多使用国外的疲劳荷载车模型,得出研究成果不完全符合我国的实际交通情况,使得吊杆的疲劳损伤研究受到制约。本文介绍了国内外疲劳荷载谱和疲劳车辆模型的研究现状和编制方法;探讨了基于我国交通发展现状和动态称重系统技术对疲劳荷载谱编制的意义,提出针对系杆拱桥吊杆疲劳研究的疲劳车辆模型建立思路。     

季节性冻土区铁路路基动力响应模拟

为了研究列车荷载作用下季节冻土区铁路路基的动力响应规律,采用ABAQUS有限元软件建立京哈铁路路基模型,平衡初始地应力,并以此为基础,对单次列车荷载以及长期列车作用下的高铁路基进行动力响应数值模拟分析。结果表明,在单次列车、列车长期荷载作用下,对比不同时期路基的位移场、应力场变化情况,得出季节性冻土区夏季温度较高时,单次列车荷载下路基表面竖向位移、速度、加速度、应力值均大于冬季,在相同深度处各值的衰减程度也大于冬季;同一时期单次列车荷载与列车长期荷载分别作用下,单次列车荷载作用下的路基竖向位移与应力等值大于列车长期荷载作用下的结果。     

简支梁桥在车辆荷载谱作用下的动力分析

编制程序VLS(Vehicle Load Spectrum)构造随机车辆荷载谱,利用有限元方法将不同运行状态下的随机车辆荷载谱加载于简支T型钢筋混凝土梁桥上,模拟桥梁在车辆荷载通过时的动力响应,得出了桥梁的位移时间历程曲线,同时分析了车速对桥梁冲击系数的影响。分析表明:车辆荷载谱作用下桥梁偏载作用明显;车流方向对桥梁振动的影响不大;密集运营状态下桥梁挠度是一般运营状态下的1.35倍左右;车速对桥梁冲击系数的影响非常复杂,冲击系数曲线在车辆高速和低速时均有峰值出现,总体上呈波动上升趋势。