新型钢—混凝土组合桁架桥非线性分析及力学特征研究

钢—混凝土组合桁架桥是一种整体性能良好、施工方便快捷的新型桥梁结构。以吉兆桥为例,基于空间杆系有限元理论,建立该桥的整体力学模型,研究了13种主要设计荷载下桥梁的受力和变形特征。通过和设计规范比较,说明桥梁的力学指标满足规范要求,且钢-混凝土组合桁架桥有较好的受力性能。     

基于BIM的下承式桁架组合梁建模研究

下承式桁架组合梁不仅设计难度大， 而且其杆件种类多、 节点构造复杂， 靠传统设计很难提前发现设计中存在的问题， 而依靠 BIM 技术， 为传统钢桁架桥梁设计提供了突破， 文章针对浙江省 2008 年发布的 《组合钢桁架桥通用图》， 建立下承式桁架组合梁精细化模型， 为此类桥梁设计提供借鉴。     

机车—桁架桥梁耦合振动研究

建立了轮对和钢轨之间弹性联接３３个自由度的机车车辆动力学模型，采用有限元法分析计算了列车荷载作用下某铁路双线钢桁桥的动力响应。采用空间梁单元建立了桁架桥的振动方程。根据随机振动理论计算了当列车过桥时，车－桥耦合振动系统的空间动力响应，并与实测结果进行了比较，比较表明，采用弹性联接横型比密贴模型的计算结果更接近于实测值。     

不老河大桥简支钢桁架主桥上部结构总体设计

简支钢桁架桥受力明确,构造简单明快;钢桁架的制作主要在梁场进行,环境可控,制作工艺成熟可靠,成品质量高;桥梁架设周期短,节约工期,特别适用于施工工期受限制的项目;施工期间对环境影响小,污染小,且桥型简洁、美观、大方,因此钢桁架桥梁越来越多地应用于工程实践。主要介绍了不老河大桥主桥简支钢桁架的总体设计及结构计算分析过程,可为此类桥梁设计提供参考。     

波形腹板钢箱-混凝土箱梁桥的有限元模型修正

为了缩小波形钢腹钢箱-混凝土组合箱梁桥有限元值与实测值之间的偏差,提出了采用响应面法和Fmincon算法相结合的桥梁有限元模型修正方法.以甘肃景中机场连接线的一座波形钢腹钢箱-混凝土组合箱梁桥为研究对象,首先对其进行静、动载试验,获得其弯曲振动频率、挠度及应变的实测值;其次分别采用实体和板壳模式的有限元建模获得该桥相应...     

空间曲线多跨连续钢桁架景观桥力学性能分析

以长春市新区某景观桥为研究对象,采用MIDAS CIVIL软件建立空间有限元模型,分析空间曲线多跨连续钢桁架景观桥整体的结构静力受力性能、动力特性及稳定性。主要结论如下:与开口式桁架相比,闭口式桁架整体稳定性较好,各构件应力不大,应力储备较高,正常使用状态下,桥梁的承载能力均满足现行规范要求;该类桥施工简单,工期短,用钢量少,经济效益明显,景观效果显著;通过分析可看出,该类曲线多跨连续桁架桥,结构动力特性均表现为横向振动,设计时要对横向进行限位设计,以增强横向约束刚度,如增加限位装置、采用固定支座或者进行桥墩和桁架固结;该类天桥设计在强度、刚度、稳定性、疲劳验算及抗倾覆验算等方面均满足现行规范要求。     

顶推法施工过程控制技术在钢桁架连续梁桥中的应用

为了研究钢桁架连续梁桥顶推施工过程控制技术,以陕西省富县管廊跨河大桥为工程依托,基于有限元分析软件MIDAS建立富县管廊跨河大桥第二联(42+48+48)m钢桁架连续梁模型,通过钢桁架连续梁顶推施工过程中关键点应力和挠度实测值与理论值的对比分析,对整个施工过程进行监测,保证顶推施工过程中安全和成桥状态满足设计要求。研究结果表明:钢桁架连续梁采用的"导梁+滑道梁"顶推施工法能够保证主梁内力和变形监控数据均满足误差要求,并最终达到预定的合理成桥状态;温度变化是影响钢桁架和滑道临时支撑桁架变形和受力的主要因素,可以通过减小温度效应对钢结构施工的影响程度保证工程的顺利进行;富县管廊跨河大桥第二联(42+48+48)m钢桁架连续梁顶推施工的顺利完成可为同类型桥梁的顶推施工提供参考。     

约束形式对高墩变截面钢桁架桥抗震性能影响的探讨

以某高墩上承式变高度钢桁架桥为工程背景,探讨了大震作用下墩梁固结、墩梁固定、墩梁间设置阻尼器3种模型对高墩大跨钢桁架结构抗震性能的影响,通过分析比较,结果表明设置阻尼器的减震模型在墩底横、顺桥向内力及墩顶位移方面均表现出一定的优越性。为今后该体系桥梁的设计提供参考。     

刘家峡桁架梁悬索桥的颤抖振时域分析

以刘家峡大桥为工程背景,建立了钢桁架梁悬索桥的有限元模型,采用改进谐波合成法模拟了脉动风荷载,结合大跨桥梁颤抖振分析的基本理论,计算了对应于桥梁各节点的静风力、抖振力和自激力.在此基础上,利用ANSYS参数化设计语言（APDL）编制了相应的计算程序,将计算所得的各类风荷载施加在全桥有限元模型的节点上,对刘家峡桁架梁悬索桥进行了颤抖振时域分析,以精确求解不同桥面基准风速下,桥梁各关键部位的抖振扭转角、抖振侧向位移、抖振竖向位移,进而研究了风速变化对悬索桥最大颤抖振响应的影响.与全桥模型风洞试验的对比结果表明：对大跨桥的颤抖振分析方法是合理可行的,可为同类大跨桥梁风致振动的研究提供科学的依据和参考.     

既有连续梁结构的动力荷载试验分析

随着汽车载重量和车流量的增加,为了保证桥梁结构的安全性,定期桥梁检查必不可少。拟采用动力荷载试验的手段,运用振动测试系统,采集环境激励作用下桥面竖向振动的加速度响应信号,并分析计算桥梁主体结构竖向振动的固有频率。结果表明:左幅桥实测频率小于右幅桥实测频率,右幅桥动力性能相对左幅桥较好且与静载试验结果相匹配,较好地反映了桥梁的实际状况。     

车-桥耦合振动的动力响应分析

通过三角级数叠加法模拟桥面不平顺激励,运用大型有限元通用分析软件ANSYS的耦合技术对车-桥耦合振动进行了分析.提出了5个自由度的车辆模型模拟重车,160个梁单元模型模拟简支梁桥,把车辆和桥梁结构视为2个系统,利用Newmark-β法求解车-桥耦合振动方程组,进行了桥梁结构振动的位移、弯矩的响应研究.得到了桥梁跨中最大位移和弯矩都不是发生在桥梁跨中位置;随着桥面不平顺有明显的变化,随着桥面状况的变差,其响应越来越大.     

双层公路钢桁梁桥车桥耦合振动

为研究车桥耦合振动对双层公路钢桁桥冲击效应的影响,基于分离法,以车轮与桥面接触点为界,将车桥耦合振动系统分为车辆与桥梁2个子系统,分别采用虚功原理与有限元法建立各自的运动方程,并通过车轮与桥面接触处的位移协调条件及车桥相互作用力的平衡关系相联系,采用迭代法求解系统响应。以某双层公路简支钢桁梁桥为研究对象,应用ANSYS软件建立三维梁格有限元模型,分析了车速、桥梁阻尼、桥面平整度及不同加载模式对车桥耦合振动的影响。研究结果表明:车速与双层钢桁梁桥冲击系数之间没有规律性的函数关系;桥梁阻尼增大,能使钢桁桥杆件内力、位移冲击系数适当降低;桥面平整度是车桥耦合振动的一个重要激励,桥面状况越差则车辆振动越强烈,对桥梁的整体和局部产生的冲击作用越大;单双层加载模式的不同对桥梁整体的动力响应改变不大,但是对局部动力响应的影响比较明显,应在桥梁设计时考虑局部冲击效应的影响。     

大跨径钢桁架拱桥的简单动力特性分析

自振特性是反映桥梁动力特性的主要模态参数,它包括自振频率、振型反映了桥梁的刚度指标,是评价桥梁动力性能的主要依据。采用SAP2000程序,建立了大宁河钢桁架拱桥的三维空间有限元模型,对全桥开展了动力特性分析。分析结果为该类型结构桥提供参考。     

风场中大跨度双层钢桁梁悬索桥车桥耦合振动的研究

为了研究风场中大跨度双层钢桁梁悬索桥的车桥耦合振动性能,以泸州市长江二桥(桥东)为工程背景,基于风-车-桥空间耦合动力学分析理论,综合考虑风荷载的模拟、桥上车流的确定、车辆振动分析模型的建立等多个方面开展了较为系统的研究,以期望正确评价风-车-桥耦合体系中桥梁与车辆的振动性能。研究表明:风-车-桥体系中位于风场内的桥梁在其横向变位上主要受风荷载的影响;风场中桥梁在其竖向的响应反映了车辆和风荷载的耦合作用。     

地震作用下中小跨径桥梁的车桥振动响应分析

为研究移动荷载对梁式桥地震响应的影响,在研习大量文献的基础上,以某高速公路上一座四跨预应力混凝土连续箱梁桥为例,建立了合适的桥梁和汽车分析模型,详细分析了车辆荷载大小、车辆速度、车辆数量等因素对地震荷载作用下桥梁动力响应的影响。研究结果表明:车辆荷载、汽车数量和汽车速度对桥梁地震响应均有不同程度的影响,桥梁振动响应随着车辆荷载和汽车数量的增加呈现出先增加后减小的变化趋势;桥梁振动响应随着速度的增加不断减小。     

下承式预应力混凝土桁架桥自振特性研究分析

运用大型有限元通用软件ANSYS,对一座下承式预应力混凝土桁架桥的自振进行了有限元研究分析,得到了自振频率、振型等动力参数,分析了其振型特征;通过调整桁架桥的主要结构设计参数,分析了它们对自振特性的影响。桥梁实例有限元计算的自振特性数值和实测值较相近,能够基本反映结构的实际状况。通过对该类桥梁自振特性的研究分析,掌握了其基本的动力响应特征和主要的影响设计参数,可以指导设计,还可为桥梁使用过程中的健康检测和维护提供基础性数据。     

铁路钢板梁桥车-桥系统振动控制研究

根据车－桥耦合振动理论,提出了一套抑制列车通过时铁路钢板梁桥振动响应的振动控制方案,并以一座实桥作为研究对象,对控制前、后列车以不同速度通过时桥梁结构的振动响应进行了研究,计算结果表明该振动控制方案是非常有效的。     

基于瞬态边界元法的箱梁声辐射

为进一步开展桥梁结构噪声的研究,基于有限元-瞬态边界元法理论,对铁路32 m简支箱梁桥进行了时域振动响应及声辐射特性分析.首先,利用有限元软件ANSYS建立轨道-桥梁有限元模型;然后,运用车-线-桥仿真程序(TTBSIM),仿真计算得到轮轨相互作用力,并作为有限元模型的外部激励进行了列车动荷载作用下桥梁的时域振动响应分析;最后,以桥梁振动响应为边界条件,利用声学边界元软件Sysnoise研究分析了由列车动荷载引起的桥梁瞬态辐射噪声,并将测点声压计算值与实测值进行了对比验证.研究结果表明,200 km/h高速列车作用下桥面板振动级明显大于桥底板和桥梁腹板,桥梁主要噪声辐射部位为桥面板;桥梁结构噪声主要集中于低频段;随距离增加,噪声幅值逐渐减小,且高频噪声衰减速度明显快于低频噪声.      

沈阳市联合路/沈阳大学南门人行天桥工程总体设计分析

以一座人行钢桁架天桥为工程背景,介绍该桥跨径布置、钢桁架构造等方面一些独特之处。并利用有限元程序对该桥上部钢桁架、下部钢桥墩盖梁进行计算分析,对该类桥型的设计给出一些建议。     

大跨窄钢桁架加劲梁悬索桥颤振临界风速分析

颤振是一种最危险的自激发散型风致振动现象。当桥梁结构与产生自激气动力的绕流气流所形成的振动系统的阻尼在不断的相互反馈作用中由正值转变为负值时,振动系统所吸收的能量超越了自身因机械阻尼所耗散能量的能力,造成系统发散振动,这种空气动力失稳现象就是桥梁颤振。该现象一旦发生,将导致结构整体的彻底破坏,因而,对悬索桥的颤振稳定性分析显得十分重要。钢桁架加劲梁悬索桥以其跨越