边中跨比对大跨度连续刚构桥徐变变形影响分析

以大准增二线内蒙古黄河连续刚构桥主桥为工程背景,研究不同边中跨比值对桥梁徐变变形的影响。研究表明:桥梁运营数年后,不同边中跨比对大跨连续刚构桥的边跨徐变变形影响明显,边跨的徐变变形值随边中跨比的增大迅速增加,随运营年数增加,挠度变化趋势有所减小;中跨的徐变变形值随边中跨比的增大而减小,但随运营年数的增加而增大。     

基于有限元方法的府保黄河铁路桥模态分析

以府保黄河铁路桥桥梁健康状况评估为目标,通过使用ABAQUS工程模拟有限元软件,在建立连续梁模型的基础上,分别从桥梁自振频率、列车横向摇摆力作用下变形,以及动力下的桥梁竖向挠度、横向摇摆和应变-应力关系上进行桥梁状况模拟及分析,为工程技术人员在铁路桥梁结构分析上提供了有效的方法.     

高速铁路连续钢桁柔性拱桥的施工线形控制

研究目的:为了解决高速铁路三跨连续钢桁梁柔性拱桥复杂施工过程中的桥梁线形控制难题,依托银西高铁银川机场黄河特大桥两联三跨连续钢桁梁柔性拱桥的三同步施工过程,基于施工过程时变力学分析方法和现场实测,研究钢桥拼装过程的体系转换杆件拼装顺序、拼装线形的二次调整、抗风措施和梁拱合龙等施工方案,确保桥梁施工线形达到设计要求。研究结论:(1)连续钢桁拱桥施工过程存在体系转换杆件,以基于应力和变形最小扰动原则进行杆件拼装顺序优化,可最大程度减小体系转换的附加效应影响;(2)施工过程中,连续钢桁拱桥的线形受结构拼装过程受力变化和拼装精度等的影响而多变,基于初始位移法合理确定拼装理论线形,并结合施工过程进行拼装线形的二次调整技术,可达到理想成桥线形;(3)柔性拱在拼装过程中容易出现抗风稳定问题,基于静力抗风稳定性分析提出了自锚式辅助抗风索方案,可保证拼装过程的抗风稳定性;(4)基于合龙期间的环境温度精确测量及温度对结构变形的精确分析,结合连续钢桁梁柔性拱桥的受力特点提出了柔性拱利用环境温度效应的自然合龙技术,实现钢桁梁与柔性拱的最优合龙;(5)本研究成果可为同类型桥梁的施工控制提供参考。     

单跨双线铁路曲线桥梁车桥耦合振动特性分析

为了研究单跨双线铁路曲线桥梁车桥耦合振动特性,建立车桥耦合振动模型,对列车通过单跨曲线桥(半径为600 m)内线和外线时,各板件的振动情况及影响最大的主频进行仿真计算,通过对比分析,得出与单跨直线桥的振动特性差异,为后期的单跨曲线桥结构减振处理及连续曲线桥梁(半径为600 m)研究提供理论参考。结果表明:相同条件下,顶板跨中结构位移方面,曲线桥(外线行驶)>曲线桥(内线行驶)>直线桥。顶板振动加速度方面,曲线桥(外线行驶)>曲线桥(内线行驶)>直线桥。但是在两侧板、底板振动加速度方面,曲线桥(内线行驶)>曲线桥(外线行驶)>直线桥。相比直线桥,曲线桥产生的低频振动更大,振动加速度对应的主频也较多,引起的低频噪声也更大。由于横向力的影响,桥梁结构稳定性还会受到一定的影响。     

悬挂式单轨简支梁风车桥耦合动力分析

研究目的:悬挂式单轨梁梁部活恒载荷比大、宽跨比小,具有结构刚度小、阻尼比小等特点,易发生风致振动,从而影响悬挂式单轨列车乘坐舒适性、结构耐久性及安全性。本文采用ANSYS软件建立桥梁模型,在SIMPACK软件中建立车辆模型,对车辆和桥梁子系统施加静风力和脉动风力,建立风车桥耦合动力系统。以某悬挂式单轨双线7跨30 m简支梁方案为例,进行不同风速激励下双线列车交会的系统动力响应分析。研究结论:(1)采用通用软件可以开展悬挂式空轨风车桥耦合动力分析;(2)气动三分力系数在不同车桥组合下变化明显,横风对双车交会过程中背风侧车辆的风载突变效应强于迎风侧车辆;(3)梁部跨中横向位移在风速15 m/s到25 m/s区间随着风速的增大而增大,平均风对迎风侧轨道梁横向位移的影响比背风侧大;(4)双车交会过程中,迎风侧车辆横向加速度变化不明显,由于背风侧车辆三分力系数的显著变化,横向加速度在交会开始和结束时变化明显,风载突变效应显著;(5)本研究成果可为悬挂式单轨交通系统的结构设计与运输管理提供参考。     

铁路客站大跨叠层桁架结构受力分析

跨度52m的钢结构大跨叠层桁架是西安火车站站改工程重要组成部分。通过建立大跨叠层桁架的整体有限元模型,对整体结构进行全面的静力分析和自振特性分析。静力分析着重研究结构整体变形和应力比,分析不同荷载工况作用下结构变形特征;自振特性分析在研究叠层桁架自振特性的基础上,分析改变桁架腹杆形式对结构自振特性的影响。计算结果表明:构件的变形及应力比均满足《钢结构设计规范》(GB50017—2003)的规定,结构整体位移分布一般呈现正对称特征,大跨叠层桁架的最大位移区域位于跨中位置;大跨叠层桁架具有较低的自振频率,腹杆形式的改变对其自振频率的影响不大。     

基于监测系统的自锚式悬索桥快速试验评估

为实现既有特殊结构桥梁承载能力快速化试验评估,以一座在役自锚式悬索桥为研究对象,通过实桥有限元数值模拟,分析加劲梁内力、变形随荷载变化关系,利用既有监测系统并结合准静态荷载试验方法进行现场快速试验,获取应力、挠度影响线,进而推算最大加载荷载效应,并与常规荷载试验结果进行了对比分析。结果表明:对于此类中小跨径自锚式混凝土悬索桥,结构几何非线性影响很小,加劲梁内力、变形与荷载大小基本呈线性关系,快速试验推算结果与常规静载试验结果偏离不大,快速试验可以在一定程度上替代常规静载试验为该类型桥梁承载力评定提供依据。     

越南白城大桥与中国崖门大桥的设计和施工

研究目的:对比介绍国内外在台风地区、风景名胜景点桥梁的造型、桥梁结构及施工方法.研究结论:单索面斜拉桥以其轻柔的造型易融合于周围的景观,在减震器的作用下,桥梁横向抗风可以满足设计和施工要求.本文从景观设计、下部基础和上部结构、抗风和斜拉索设计以及桥梁监控系统等方面介绍了越南白城大桥和中国广东崖门大桥,两桥在设计和施工中都运用了各国先进的科学技术.其中越南采用钢三角斜撑加预应力创新技术及在现代科技条件下采用传统的气压沉箱法施工值得我们研究学习.     

大跨简支钢桁梁桥-轨道系统地震响应特性研究

客货共线铁路大跨简支钢桁梁桥具有跨度大、活载重等特点,本文以156m简支钢桁梁桥为例,建立考虑相邻桥梁、路基和梁轨间非线性滞回特性的大跨简支钢桁梁桥-轨道系统仿真模型,分析纵向行波效应和竖向地震作用下大跨简支钢桁梁桥-轨道系统动力响应特征,探讨震前温度变化对系统地震响应的影响规律。研究表明:行波效应使钢桁梁桁架轴力、梁端相对位移及钢轨应力显著增大,对大跨简支钢桁梁桥和桥上无缝线路的抗震均有不利影响,轨道结构的存在进一步增大钢桁梁桁架轴力响应;桁架轴力响应对视波速极为敏感;钢轨应力随视波速增大而逐渐减小,并趋于一致激励下响应;震前温度变化对轨道应力影响显著,应予以考虑;对本桥而言,与顺桥向激励相比,竖向激励下桁架最大轴力增大1.5倍(拉)和0.8倍(压),钢桁梁段钢轨应力最大值减小42%。     

柔性中央扣对单跨悬索桥的影响分析

为了解柔性中央扣对单跨悬索桥受力的影响,以宜昌庙嘴长江大桥为研究背景,建立该桥设置与不设置柔性中央扣的计算模型,进行结构静力和动力特性分析。研究结果表明:柔性中央扣对提高结构整体刚度影响较小,但对减小梁端纵向位移和降低跨中吊杆索力的作用明显,同时也能提高加劲梁扭转频率,增大相应频率出现的阶次,有利于提高桥梁的抗风稳定性。大桥成桥试验时,对结构的位移、内力、自振频率及结构振型进行了验证,试验结果与理论分析吻合较好。     

复杂地质条件下水中超长超密群桩成孔控制技术

东营黄河大桥主桥为 (116 2 0 0 2 0 0 116 ) m预应力钢筋混凝土刚构 -连续梁 ,其中主桥 10 #墩位于黄河河槽内 ,基础下布置 4 9根直径 1.5 m,长 115 m钻孔灌注桩 ,桩中心间距 3.9m。主要介绍位于黄河主河槽复杂地质条件下的主桥 10 #水中墩钻孔灌注桩成桩工艺。     

东营黄河大桥上部结构施工支架及挂篮关键技术

东营黄河大桥主桥上部结构(116 200 220 200 116)m预应力混凝土刚构连续结合梁的箱梁采用菱形挂篮悬臂施工法。介绍了主墩和次主墩0号块施工分别选取的支架方案,以及现浇直线段的支架方案。阐述了挂篮的试压方法,并对其试压结果进行了分析。     

大跨度连续刚构桥罕遇地震下抗震分析

研究目的:新建风陵渡黄河特大桥位于八度地震区,在跨越黄河主河道时,为满足航运和过洪要求,其主跨必须采用百米以上大跨度,这便对跨主河道的主桥提出了相当高的设计标准。本文通过有限元程序对主桥结构进行的静力及动力分析,介绍了大跨度连续刚构桥延性设计方法。研究结论:随着土木工程设计理念的不断更新,工程技术人员需要重新审视桥梁结构的防灾减灾设计,对大型复杂桥梁进行抗震延性设计是十分必要的。本文通过对于高烈度地震区大跨度连续刚构桥在罕遇地震下的抗震分析,提供了一种有效的延性设计方法。即通过非线性时程分析得到桥墩内力、位移等反应结果以后,将反应结果与各桥墩进行Pushover分析后得到的屈服抗力相比较,最终判定全桥是否有足够延性抗震能力。     

滨州黄河公铁两用大桥主桥设计

滨州黄河大桥为新建地方铁路上的一座公铁两用大桥,主桥为五跨一联的钢桁梁,结合桥位附近黄河的河道、水文及地质等自然条件,介绍了主桥桥式选择及其结构设计。     

梁桁组合结构在客运专线桥梁中的应用分析

为掌握梁桁组合这一新型桥梁结构的关键技术,以大西线晋陕黄河特大桥2×108 m单T刚构加劲钢桁组合结构为工程背景,通过论述梁桁组合结构在本桥中应用的合理性及加劲钢桁的必要性,并对梁桁组合结构的主梁梁高、加劲钢桁、节点设计、节点安装等设计难点逐一进行分析研究,最终得出梁桁组合结构的特点及应用范围。     

呼准铁路黄河特大桥引桥T形刚构桥设计研究

依托呼准铁路大路黄河特大桥北引桥2×52 m预应力混凝土T形刚构桥设计为背景,结合桥址实际情况,利用有限元程序着重对关键技术:引桥桥跨方案研究、结构静力特性、结构自振特性及结构罕遇地震下弹塑性抗震性能进行分析。通过研究得到以下结论:北引桥孔跨设计方案采用3联2×52 m T形刚构桥方案经济合理;结构构造及钢束布置形式合理;为保证墩底塑性铰区域的可靠性,应重视墩底的抗剪强度验算和箍筋配置;该桥结构强度、刚度及抗震性能等指标均符合规范规定,满足铁路运行安全要求。     

矮塔斜拉桥拉索初张力优化

本文在斜拉桥索力影响矩阵的基础上,以结构应变能最小为目标函数,建立了矮塔斜拉桥索力优化模型, 并结合兰州小西湖黄河大桥及厦门银湖大桥进行索力优化分析,得出了一些具有一定参考价值的结论。     

改建铁路包兰线砂金坪黄河特大桥地震响应分析

改建铁路包兰线砂金坪黄河特大桥位于八度地震区,为了探索该桥的动力特性,建立了动力模型,分别采用反应谱法和时程分析方法进行抗震分析,得到该桥的地震反应,对研究中大跨度连续钢桁梁的抗震设计有重要的指导意义。为达到减震的目的,本桥主墩顶采用了速度锁定装置进行减震设置。     

液体黏滞阻尼器在乌锡线黄河特大桥中的应用研究

乌锡铁路黄河特大桥主桥的桥式方案为长联大跨混凝土连续箱梁结构,梁部质量巨大,主桥的地震设防为本项目技术关键。利用Midas/civil建立空间有限元模型,选用适合桥址处场地等级及地震特性的3条地震波,采用非线性时程分析方法检算在活动墩与主梁之间设置液体黏滞阻尼器装置的抗震效果。结论为:在活动墩与主梁之间设置液体黏滞阻尼器装置,有效协调各活动墩在动力作用下的参与工作,降低固定主墩地震力,有效提高主桥的地震设防标准。     

基于生态行为与栖息地选型的珍稀野生动物影响及保护研究

对四种珍稀涉禽类野生动物对宝中线黄河铁路特大桥影响响应机制进行研究。结果表明，四种珍稀野生动物对铁路运营已适应，并在河心滩、河岸滩范围内形成了两种截然不同的选择偏好性区域，野生动物对铁路桥的趋避距离在100—120m以上，通过改变影响区滩地地表植被群落结构特征以及对栖息地进行异地重建的方式可以降低和消除铁路运营对野生动物的影响。在此基础上本文认为，在铁路工程野生动物影响评价过程中，应首先根据野生动物生态行为对受影响动物群落进行筛分，选出敏感控制因子作为评价重点对象，同时根据区域自然环境、工程内容等方面进行分析论证影响水平，最后以此为基点提出针对性的保护措施。