采用折减刚度系数法计算简支体系地震中动态二阶效应

根据简支体系的受力特点,提出采用刚度折减法快速计算非线性动力分析中二阶效应的方法,通过解析法推导出考虑P-δ效应的Euler-Bernoulli梁刚度修正系数,且给出了Timoshenko梁的P-δ效应刚度修正系数。编制相应计算程序,将所得修正系数引入结构Pushover计算和直接积分的非线性动力时程计算,并将该法应用在实际桥梁抗震计算中。各种计算结果与采用增量迭代法的高精度实体单元结果进行了对比分析,结果表明,采折减刚度系数法能够有效、准确地计算结构动态二阶效应;Timoshenko理论中的二阶效应计算要比Euler-Bernoulli理论的更为准确;在地震作用下梁结构中二阶效应会被放大,必须考虑其对结构的影响。     

横向预应力加固空心板梁桥实例分析

针对装配式预应力混凝土空心板梁桥常见病害,如铰缝破坏、挠度过大等问题,以一座病害空心板梁桥背景,分析采用施加横向体外预应力的加固效果,简述该技术在该桥中的应用。为检验加固效果,在该桥加固前、后开展了静载试验。结果表明,该桥经横向体外预应力加固后主梁应变平均降低17%,挠度平均降低了18%以上,桥梁刚度和横向整体性得到改善;加固后主梁横向分布系数较加固前更加平滑,表明通过横向预应力加固可以改善病害空心板梁桥的荷载横向分布,该技术能有效解决"单板受力"问题,能起到有效的加固增强作用。     

鄂东长江公路大桥主桥静动载试验

鄂东长江公路大桥为半飘浮体系双塔混合梁斜拉桥,为评定该桥的性能及承载力,结合有限元法理论计算分析,对其主桥进行实桥静、动载试验。由静载试验测得主梁和桥塔的位移、应力及斜拉索的索力,通过实测值与计算值的比较,得出该桥主桥结构竖向整体刚度、承载力、桥塔结构整体纵向抗弯刚度、斜拉索索力均满足设计要求。通过由动载试验测得的桥梁结构自振特性、冲击系数与计算值的比较,可知该桥的颤振稳定性、振幅、冲击系数均满足规范要求,结构动力性能良好。     

弯桥荷载试验研究

某弯桥在浇筑桥面铺装时梁体出现了明显的翘起现象,为了了解该桥的整体受力性能,对该桥进行了静、动载试验,根据试验和理论计算结果对其承载能力及工作性能进行了评价.试验和理论计算结果表明:该桥在静载作用下桥梁控制截面的应力和变形满足设计要求,在动载作用下桥梁的振动频率、冲击系数和振动阻尼比等实测动态特性与理论计算结果吻合较好,该桥有较好的动力特性,竖向刚度满足要求.     

考虑刚度损伤的装配式T梁桥横向分布计算

现有关于装配式T梁桥横向分布的研究多集中在新建桥梁,考虑在役T梁桥发生主梁刚度损伤条件下的荷载横向分布问题少有研究,为提高在役装配式T梁桥内力计算精度并更好地服务于桥梁的加固计算,基于贵州在役的某5片T梁组成的装配式多梁桥,考虑其在役期间梁体裂缝引起的刚度分配,对梁体裂缝进行定量统计并确定其刚度折减系数,假设横梁刚度无穷大,认为主梁挠度由两部分产生,即梁体完好情况下的挠度和刚度损伤那部分引起的附加挠度,继而在传统刚性横梁法的基础上利用结构力学公式推导出合理的理论方法。最后将本研究推导理论结果与传统刚性横梁法,修正的刚性横梁法,ANSYS有限元数值方法进行计算分析,再结合实桥荷载试验数据进行对比,结果表明:(1)传统刚性横梁法与试验相比误差最大,最高达到9.2%,这是因为理论计算未考虑桥梁服役期间的裂缝段引起刚度损伤;(2)考虑刚度损伤的修正刚性横梁法与实桥荷载试验误差最小,在1.3%~3.7%之间,这是因为考虑刚度损伤的同时还综合考虑了钢筋及预应力筋,桥面铺装和横隔板对截面刚度的贡献,更贴合实桥的服役特点。因此,建议评估在役装配式T梁窄桥荷载横向分布及承载力分析时采用本研究的方法更为精确,传统计算方法在桥梁设计时偏安全。     

基于静力模型修正的装配式T梁桥荷载横向分布计算

为了准确计算装配式T梁桥发生损伤情况下的荷载横向分布状况,并准确评估桥梁损伤情况,在铰接板(梁)法的基础上,提出了一种基于模型修正理论的桥梁荷载横向分布计算方法。首先建立了一个同时考虑主梁和铰缝损伤的简化模型。以主梁刚度K_k和铰缝刚度K_q作为待修正参数,定义相应的刚度折减系数η_k和η_q,再以结构静力响应构造目标函数,并通过L-M法和G-N法相结合的方法对目标函数进行优化,得到桥梁损伤状况下的刚度折减系数。根据修正后的刚度参数,计算出考虑主梁和铰缝损伤的荷载横向分布系数。以一座在役15 a的装配式T梁桥为算例验证了所提出方法的准确性。算例以出现破损的3片主梁和2道铰缝的刚度为修正参数,以主梁计算挠度与实测挠度的残差为目标函数,通过不断修正损伤模型刚度参数来反映桥梁构件的实际服役状态。计算结果表明:此方法能够快捷地识别出结构损伤对主梁和铰缝刚度的影响程度;模型修正后的主梁挠度及荷载横向分布计算值均与实测值吻合良好,而在模型未修正前的计算值与实测值差异较大;本研究方法能够较好地适用于装配式铰接T梁桥及板桥损伤后的刚度参数识别和荷载横向分布计算,而初始未考虑损伤的计算模型已经不再适用于该类桥的荷载效应计算。     

沙田大桥特种车辆承载力验算及加固

为确保东莞市沙田大桥安全通行360t超限特种车辆,对该桥承载力进行了验算、分析与评估.计算分析结果表明,桥梁结构理论承载力满足特种车通行需求.但考虑到该桥部分T梁梁端劈裂等病害的影响,结构实际承载力有所降低,对该桥T梁进行了加固及加固后盖梁特种车辆等效荷载试验.部分方法和结论可供同类桥梁参考.     

简支梁桥上CRTS Ⅱ型板式轨道墩台挠曲力研究

根据简支梁桥上CRTS Ⅱ型板式轨道的结构特点,运用有限元软件建立了墩台挠曲力的计算模型,分析了底座与桥梁间的滑动层摩擦系数、墩台水平线刚度、扣件纵向阻力和轨道板、底座刚度折减系数对墩台挠曲力的影响。计算结果表明,墩台挠曲力随墩台水平线刚度的增大而增大,基本成线形关系;滑动层摩擦系数、刚度折减系数对墩台挠曲力有较大影响,而扣件纵向阻力的影响可忽略不计。     

基于改进直接刚度法的桥梁损伤定量评估

目前桥梁损伤评估主要采用基于可靠度理论、层析分析法、模糊理论、神经网络以及专家系统等的整体评估,桥梁局部损伤还仅限于定性评估阶段。本文研究改进了基于直接刚度理论的桥梁损伤评估方法,直接研究桥梁动力特性参数的变化值与其损伤程度大小之间的函数关系,从宏观角度定量评估桥梁损伤程度,并与曲率模态振型幅值法评估结果进行比较分析,检验该方法的应用效果。以云南大保高速K442+665特大桥为研究背景,建立空间有限元模型,对该桥的损伤进行模拟分析。研究表明其评估结果具有较好的准确性、有效性和适用性。对进一步研究混凝土桥梁损伤识别理论具有一定的推动作用。     

预张紧钢丝绳网片+聚合物砂浆面层在桥梁加固中的应用

本桥以北京市政空心板桥为例,根据该桥的病害特征和计算分析结果,探讨了预张紧钢丝绳网片+聚合物砂浆面层技术在提高桥梁结构整体刚度方面的应用,对该类型桥梁加固提供借鉴意义。     

考虑刚度折减的大跨度波形钢腹板连续梁桥力学性能

讨论了静力刚度折减和动力刚度折减的计算方法,利用两座跨径相同的大跨度波形钢腹板连续梁桥和混凝土连续梁桥的工程实例,对比分析了两座桥型的静力性能和动力性能,给出了波形钢腹板与混凝土相对滑移所形成的刚度折减对桥梁力学性能的影响。提出了考虑动力刚度折减效应的波形钢腹板连续梁桥的基频计算修正公式,分析结果表明了该公式的适用性。     

重庆市一号桥病害治理及加固

重庆市一号桥全长81．21m，是一座5孔整体浇注的普通钢筋混凝土四梁式T形简支梁桥，由于修建年代久远、历史变迁等原因，未曾留下任何设计及竣工资料。介绍为该桥的承载力评定、病害治理和加固增强所采用的技术，即用柔性悬索检查工作台普查桥梁现状、在钢筋混凝土梁桥上截取受力主筋、用递推迭代法求取梁体实际影响线、在T梁梁肋下级增设钢筋混凝土马蹄、以及采用玻璃钢封闭桥梁裂缝以防止混凝土碳化等多项桥梁检查，测试与加固治理技术。     

预应力混凝土箱梁损伤后剩余承载力计算及变化规律研究

目前对在役桥梁进行技术状况评定时,往往需采用荷载试验的方法来反映桥梁结构实际损伤所产生的性能退化。然而,荷载试验方法存在费用高、耗时长等问题,进行荷载试验代价巨大,且对于存在损伤的结构具有一定的风险。因此,基于对一新建跨径30 m预制预应力混凝土箱梁进行的足尺模型试验结果,构造定义了2种不同的刚度损伤折减系数,结合规范给出的开裂构件抗弯刚度计算公式,提出基于刚度损伤折减系数计算构件实际剩余承载力的计算公式。结果表明：2种方法定义得到的抗弯刚度折减系数的变化趋势基本一致,箱梁在出现损伤后的刚度折减效应明显,从箱梁出现开裂损伤到承载能力极限状态刚度折减约40%,相邻两截面的刚度折减可近似呈线性分布;基于刚度损伤折减系数计算的剩余承载力与试验值的偏差都在5%以下;结合刚度折减系数沿箱梁纵向的分布规律,可计算得出在跨中截面出现损伤后,沿箱梁纵向各截面实际剩余承载力的分布规律。提出的基于刚度损伤折减系数计算实际剩余承载力的方法,可通过结构外观检查结果实现对带有损伤的预应力混凝土箱梁实际剩余承载力的准确计算,该方法简便可行、费用低廉,同时也可为出现损伤的在役桥梁技术状况评定及剩余承载力计算提供一定的借鉴。     

多片梁组成的简支梁桥车桥耦合振动响应研究

根据多片梁组成的装配式简支梁桥的特点,横向梁之间采用铰接,车辆模拟为九自由度整车模型,桥面不平顺激励采用三角级数叠加法模拟,建立了该类桥梁的车桥耦合振动响应分析模型,结合模态叠加法和Newmark逐步积分法求解系统方程,研究了移动车辆荷载作用下多片简支梁桥的振动响应及冲击系数.以某一实际工程桥梁为背景,分析了该桥在单车荷载作用时,不同行车速度、不同路面等级以及不同横向作用位置下的振动响应及冲击系数;研究了车辆自振频率的变化对桥梁振动响应的影响.研究结果表明,边梁冲击系数比中梁大,路面等级是影响汽车活载冲击系数大小的重要因素.     

大跨度连续梁桥荷载试验分析及加固方案研究

襄樊汉江长虹大桥经过多年运营,桥梁结构出现了病害,为了解在荷载作用下桥梁的实际工作状态及目前的承载能力,运用通用有限元程序对该桥进行了理论分析和验算,并在理论结果的指导下对该桥进行了荷载试验。结果表明,该桥目前使用性能较好,但由于裂缝的存在导致结构安全储备较低,可以通过加固提高桥梁的安全储备。研究方法可为同类桥梁提供参考。     

货运铁路并置T梁结构安全检测及承载能力评定研究

为准确鉴定一座典型货运铁路桥梁在原木桥枕更换为混凝土桥枕以及更换P60钢轨后因二期恒载增加对结构承载能力的影响,通过对该桥实施现场的外观质量检测、主体构件的无损检测、几何形态参数测量、振动测试及劣化等级进行评定。检测结果表明该桥T梁工作状况良好,但横向联系破损严重,且货运列车通过时梁体跨中横向振动位移幅值超过安全限值,反映出并置T梁横向抗弯刚度不足。根据检测结果并结合规范要求对桥梁承载能力进行检算,可得检定承载系数K值大于1.0,表明在更换钢筋混凝土桥枕及P60钢轨的情况下,承载能力满足原设计荷载的要求,但是仍需对并置T梁进行横向连接性能加固,以提高其横向抗弯及抗扭刚度。     

老通扬河桥静动载试验研究

通过一座提蓝式系杆拱桥的静动载试验,测试了桥梁在试验荷载作用下的工作状态,测定了结构的强度、刚度,并将实际测试值与理论计算值进行了比较,从而判断了该桥整体结构的安全承载力和使用条件.     

服役期连续箱梁桥承载能力评定分析

以一座在役的连续箱梁桥为例,通过桥梁外观缺损以及材质状况的检定,确定了上部结构的承载能力恶化系数ξ_e、截面折减系数ξ_c与ξ_s、承载能力检算系数Z等参数。同时依据平面杆系理论,利用有限元软件桥梁博士进行内力计算。结果表明:该桥主梁正截面抗弯承载能力、主梁斜截面抗剪能力以及桥面板正截面抗弯能力均满足要求,但承载能力储备不足,建议进行加固处治。     

老通扬河桥静动载试验研究

通过一座提蓝式系杆拱桥的静动载试验,测试了桥梁在试验荷载作用下的工作状态,测定了结构的强度、刚度,并将实际测试值与理论计算值进行了比较,从而判断了该桥整体结构的安全承载力和使用条件.     

浏阳河大桥非机动车道静载和模态试验研究

浏阳河大桥非机动车道是一种板梁组合空间框架结构简支梁桥,为了检验该种新型组合结构桥梁成桥后的结构实际状态和工作性能,对该桥进行静载、模态试验和有限元分析.结果表明该桥的设计合理,桥梁的工作状态和各项力学性能满足规范和设计要求.