电缆融冰雪温度荷载对桥梁受力性能影响分析

发热电缆融雪化冰技术是通过电缆加热主动预防和清除道路结冰积雪的方法,在道路结构中已成功应用,但该技术在桥梁结构中应用的研究却比较少,尤其是电缆发热时产生的附加温度荷载对桥梁结构受力的影响程度方面的研究。以一座四塔五跨斜拉桥为工程背景,通过有限元数值模拟分析,研究电缆融冰雪温度荷载对桥梁结构受力性能的影响,并对电缆除冰方案的可行性从结构受力的角度进行初步评价。     

基于BIM的多塔斜拉桥评估系统研究

本文基于王家河特大桥多塔斜拉桥,建立了桥梁BIM模型,通过轻量化和网页化形成了在线评估平台。基于江苏省地方标准《大跨径悬索桥和斜拉桥养护和评估规范》开发了多塔斜拉桥的评估系统,通过层次分析法确立了桥梁的评估指标。基于斜拉桥的健康监测数据,对索力等序列指标进行时间序列分析,提取了指标的趋势变化,并通过监测数据验证了预测方法的准确性,根据其趋势变化及上下限值对序列指标进行评估。通过BIM平台与评估体系的融合,为大跨度多塔斜拉桥服役性能评估提供了技术支撑。     

行波效应对多塔斜拉桥地震响应的影响

以嘉绍大桥为工程背景,采用非线性时程分析方法,考虑多点激励地震输入,综合分析多点激励行波效应对嘉绍大桥多塔斜拉桥地震响应,包括刚性铰地震位移、索塔基础地震内力响应的影响规律.为使分析结果更有普遍意义,地震行波速度分别选取了500m/s、1000m/s、2000m/s以及3000m/s等4种情况,以涵盖各种地质情况下行波效应对结构的影响特征.     

辅助墩对多塔斜拉桥力学行为的影响

为改善多塔斜拉桥受力性能,在边跨设置辅助墩,采用有限元法分析辅助墩对多塔斜拉桥力学行为的影响,讨论辅助墩对不同结构布置的四塔斜拉桥的静力行为的影响.结果表明,设置边跨辅助墩能在一定程度上降低多塔斜拉桥的塔顶水平位移、跨中挠度、跨中弯矩和塔根弯矩,对提高结构刚度有一定效果;对已采取其它加劲措施的四塔斜拉桥,设置边跨辅助墩有利于进一步提高结构整体刚度.     

电缆隧道下穿城市桥梁结构数值模拟

以重庆市江北城变电站至五里店站电缆隧道下穿对山立交桥梁工程为背景,利用有限元软件Midas-GTS模拟电缆隧道开挖过程,分析电缆隧道开挖对市政桥梁工程运营的安全性和可行性,并提出电缆隧道施工中应该注意的问题,其对以后类似工程具有良好的参考价值和指导意义。     

多塔斜拉桥——越南日新桥的设计

日新桥位于越南首都河内,横跨红河,是一座多塔结合梁斜拉桥。结合梁由钢工字形主梁及横梁与预制桥面板通过剪力钉连接而成。桥面板外侧安装风嘴以提高抗风稳定性。桥塔为A形钢筋混凝土结构。斜拉索采用平行钢丝索,扇形、双索面布置,桥塔端斜拉索锚固在钢锚箱上。下部结构采用钢管板桩沉井基础。根据桥址处实际条件及桥梁设计总体要求,通过多国规范的借鉴与应用,辅助以计算及试验研究,合理地确定多塔斜拉桥的结构总体设计参数,能够满足结构具体的功能要求及力学要求。     

考虑场地效应的大跨度多塔斜拉桥随机地震响应分析

为研究场地效应对大跨度多塔斜拉桥地震响应的影响,以嘉绍大桥为工程背景,建立了ANSYS有限元模型,采用随机地震分析方法对考虑场地差异的结构随机地震动响应进行了数值分析.结果显示,场地效应对嘉绍大桥各跨主梁位移及各塔塔底内力存在一定的影响,其影响程度与场地差异的假定有关.此外,分析了设置刚性铰构造与否和嘉绍大桥随机地震响应之间的关系.研究表明:设置刚性铰将增大主梁纵向和竖向位移以及各塔塔底内力,但对主梁各跨与各塔的影响程度存在差别,应区别对待.     

斜拉桥索塔锚固区受力性能数值模拟及分析

从剪力连接件的受力机理及索力在混凝土塔壁和钢锚箱之间的分配关系两个方面,对内置式钢锚箱索塔的锚固区受力性能进行了阐述.基于大型通用有限元软件Ansys,对某大型斜拉桥索塔锚固区采用单节段模型和5节段模型进行数值模拟,并对二者的计算结果进行了分析和比较.     

基于多目标法的多塔斜拉桥合理成桥状态确定

多塔斜拉桥结构体系塔梁联动效应显著,边锚索约束塔梁位移的效应呈现多跨耦合特点,因此多塔斜拉桥合理成桥状态确定比常规两塔斜拉桥难度大.笔者结合已有斜拉桥合理成桥状态确定理论,根据多塔斜拉桥的特点,以嘉绍大桥为例,对多塔斜拉桥合理成桥状态确定的方法进行了探索,提出了基于多目标的方法,在依托工程中取得了良好的效果.     

发热电缆融冰温度荷载对混凝土T梁受力的影响

发热电缆融冰雪技术作为一种主动除冰雪技术,可实现桥梁冰雪自动、及时清除.但是发热电缆一般埋置在桥梁沥青铺装层的下面层,融冰时发热电缆产生的温度荷载会对桥梁主体结构产生不利的影响.结合室内试验、理论分析研究发热电缆融冰温度荷载对混凝土T梁受力的影响,并与规范温度梯度荷载进行对比.分析结果表明:热力融冰雪荷载会在混凝土桥梁...     

结构体系对多塔斜拉桥抗震性能的影响分析

以嘉绍大桥6塔斜拉桥为研究对象,详细分析了刚性铰以及塔梁纵向约束形式对6塔斜拉桥动力特性和地震反应的影响特点.分析结果表明:(1)刚性铰的设置对多塔斜拉桥主梁的1阶对称侧弯振型频率和1阶对称扭转振型形状影响较大,但对于多塔斜拉桥地震反应影响很小;(2)塔梁纵向约束形式主要改变多塔斜拉桥主梁的竖弯和侧弯刚度,随着纵向约束增强,主梁竖弯和侧弯振动频率增加,并且部分振型形状发生明显改变;(3)全漂浮体系的位移反应过大,而全固结体系的内力反应过大;(4)部分约束体系的位移反应很小,边塔和中塔的内力反应亦较小,而次边塔的内力反应则过大.因此,刚性铰的设置对多塔斜拉桥抗震性能影响很小,而塔梁纵向约束形式则对其抗震性能产生重要影响.     

独塔背索斜拉桥的荷载试验分析

对新建成的某独塔背索斜拉桥进行了成桥静、动载检测试验分析,通过现场静动力荷载试验,测得其各种力学指标和性能指标,并与理论计算的结果及相应的规范要求进行了比较。结果表明,该大桥的力学性能满足设计荷载的使用要求,能满足通车以后安全运营的要求。     

基于多目标优化的多塔特大斜拉桥索力优化研究

为探究在多参数作用下多塔斜拉桥索力优化方法,基于多目标优化理论,构建了以主梁弯曲应变能和主塔纵向水平位移为目标函数,使用界限构造法建立了迭代过程中适应度函数,联合改进遗传算法和RBF神经网络对索力进行了优化求解,并将计算结果与单目标优化的主梁弯曲应变能和主塔纵向水平位移进行了对比.结果表明:改进遗传算法具有良好的泛化能...     

斜拉桥钢拱塔在不同荷载作用下受力分析

以钢拱塔斜拉桥为例,采用有限元软件,对成桥阶段恒载、汽车荷载以及横向风荷载作用下的钢拱塔的弯矩及剪力进行了分析,得到以下结论:恒载作用下,顺桥方向上钢拱塔最大弯矩发生在离桥面大约1/3钢拱塔高度处,横桥方向上钢拱塔最大弯矩发生在钢拱塔底部,最大剪应力发生在离桥面大约2/3钢拱塔高度处;汽车荷载下,顺桥方向上钢拱塔弯矩最大弯矩发生在钢拱塔底部处,最大剪应力发生在离桥面大约1/5钢拱塔高度处;横向风荷载下,顺桥向上钢拱塔最大弯矩发生在钢拱塔底部处,最大剪应力发生在钢拱塔底部处,最大值为637kN·m,且钢拱塔顶部的剪力方向与钢拱塔底部相反,最大值为243kN·m。     

大跨径斜拉桥荷载试验的温度效应

以河(源)惠(州)(东)莞高速公路龙川至紫金段枫树坝大桥(主跨320m双塔单索面预应力混凝土斜拉桥)为工程实例,建立了midas模型,分析在整体升降温及温度梯度下桥梁结构关键断面的应力变化.静载试验前,进行了温度试验.试验结果表明,空载情况下温度下降1℃,塔柱及负弯矩断面的应变值分别减少9με、10με.根据温度试验结...     

跨海大桥钢箱梁内敷电缆夏季极端温度模拟研究

为掌握电缆发热对钢箱梁温度分布的影响规律,准确预测内敷电缆钢箱梁全寿命周期内的夏季极端温度值,以舟岱大桥为例,采用计算流体动力学模拟方法构建了含电缆的钢箱梁全尺寸热场数学模型,模型综合考虑了外界环境温度、风速和太阳辐射的共同影响,分析了夏季极端气候条件下电缆发热对钢箱梁内部温度场的影响规律.结果表明:钢箱梁横截面的温度...     

斜拉桥前支点挂篮结构空间受力数值分析

以某斜拉桥施工为例,利用数值模拟方法分析采用前支点挂篮施工时各关键点的支反力、应力及挂篮结构位移。结果表明,挂篮的变形和应力水平均保持在允许范围内,采用前支点挂篮满足设计和使用要求,且具有相对足够的应力和变形储备能力;分次对斜拉索进行张拉对改善挂篮变形和受力效果明显;随着工序的推进,挂篮的最大变形和应力发生阶段不同,施工期间应布置测点进行实时监控,尤其是加强对斜拉索张拉前后挂篮关键构件的监控。     

斜拉桥受力特性影响参数的数值分析

为研究弹性模量、重度、索力和温度等影响因素、双塔联合及上下游张拉索力差等对斜拉桥受力性能、位移等的影响,结合甬江特大桥,利用通用的大型有限元软件,模拟斜拉桥各施工阶段和成桥状态下的各种工况并进行分析.分析结果表明:实际控制过程中,主要控制参数为斜拉索索力、主梁重量和温度,施工过程中要求双幅主梁保持施工步骤一致,同步对称张拉.     

金属波纹管涵力学性能数值模拟

基于青藏铁路波纹管涵试验工程,建立金属波纹管涵的等效受力模型,运用有限元方法对其进行数值模拟,研究铁路路基荷载及列车活载共同作用下金属波纹管涵的应力、应变及变形特点.研究发现,波纹管涵不论是竖向、轴向还是环向的拉压应变均是通过波纹沿环向在波峰与波谷之间相互传递,另外拉压应变在竖向、轴向和环向也是交替出现,相互转换.结果表明,波纹管涵身的波纹具有明显的传递应变的性能.波纹管涵的这一特点不但能有效抵抗由于竖向荷载造成的侧向变形,还能有效地把竖向荷载造成的竖向变形及侧向变形通过波纹传递到轴向,充分表现了它适应变形的优良性能.