悬索桥施工猫道的非线性抗风静力稳定性分析

结合一中跨跨度为９６０ｍ的悬索桥施工猫道的抗风稳定性研究,提出了通过节段模型静力３分力试验以获得静力３分力系数,进而进行猫静力稳定性的非线性计算分析的方法,同时进行了全模型风洞试验。比较非线性计算结果和全模型试验结果可知,该方法能有效地对猫道结构进行抗风稳定性评估。     

大跨连续组合箱梁桥面板轮载作用分析

结合工程实例,介绍了大跨连续组合箱梁桥面板在汽车轮载作用下的空间有限元仿真分析方法,并将分析结果与相关文献的简化方法计算结果进行了对比。结果表明:简化方法结果较有限元结果整体偏高。对于桥面板块跨中弯矩,简支板模型偏高29%以上,连续板模型偏高15%以上;对于板块支点处弯矩,连续板模型由于没有考虑内力的重分布,计算结果偏高51%以上。初步设计阶段建议采用连续板模型估算轮载作用下桥面板板块跨中弯矩。     

宽体板拱桥空间受力分析

当板拱桥的宽度与跨度接近,甚至其宽度大于跨度,这类板拱桥称为宽体板拱桥.这类桥梁现有的杆系结构设计理论存在问题.按《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》,以实腹式宽体板拱桥为例,利用M IDAS/C ivil建立空间有限元分析模型,进行影响面计算,分析了应力最不利位置以及其值的加载计算,将计算结果与平面杆系有限元简化分析模型的计算结果进行比较.指出二者分析结果的相同的和不同的方面,为该类桥梁的设计、病害分析提供理论基础.     

芜湖长江大桥主跨斜拉桥列车走行安全性与舒适性

基于合理的列车走行安全性和舒适性评价指标 ,针对芜湖长江大桥主跨 1 80 3 1 2 1 80 m斜拉桥 ,采用空间杆系单元建立了桥梁的有限元模型 ,分析了桥梁的空间自振特性 ,运用文献 [1 ]提出的车桥耦合动力分析理论与方法 ,计算了桥梁在实际运营列车荷载作用下的车桥动力响应 ,对列车通过桥梁时的走行安全性与舒适性进行了详细分析。研究结果表明 ,尽管该斜拉桥在设计荷载下(中—活载 )的挠跨比达 1 /5 87,列车通过桥梁时的舒适性与安全性仍能满足要求。     

柔性吊桥无应力初始状态的确定

为评估某柔性吊桥的承载力,笔者对其进行了空载状态几何形状测量和静载试验,并利用几何非线性有限元法对试验结果进行了数值模拟.着重探讨了利用结构现状参数,确定结构无应力初始状态的方法.有限元法的模拟结果与实测值的吻合证明了该方法的正确性.笔者建立的结构无应力初始状态确定方法,可用于大跨度索结构的有限元分析与设计.     

特大模型桥动力试验中的模态分离技术

斜拉桥的模态参数是检验有限元动态数学模型的重要依据。根据岳阳洞庭湖大桥模型的对称性,在动力试验中采用了模态分离技术,为大型桥梁或桥梁模型动力试验提供了一种有效的方法。     

基于验证模型的枕梁疲劳寿命预测虚拟实验

为了研究地铁车辆枕梁服役安全性问题,考虑到大量疲劳实验耗时长且成本高,利用虚拟实验方法对枕梁结构疲劳寿命进行评估,根据EN12663-1标准设计枕梁静力实验,获得枕梁表面特征点的应力值和位移值;然后对枕梁进行有限元建模并仿真,对比静力实验结果,调整后获得与枕梁实际结构相符的有限元模型;最后利用Monte Carlo方法,进行地铁车辆枕梁在恒幅载荷与变幅载荷作用下的虚拟疲劳实验. 研究结果表明:在标准规定的恒幅载荷作用下,该地铁车辆枕梁寿命大于1 000万次载荷循环的可靠度约为0.73;在变幅载荷作用下,寿命大于1 000万次载荷作用的可靠度约为0.81;因此,该地铁车辆枕梁完全满足设计与使用要求.      

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。     

小矢跨比拱桥的模型试验研究与分析

为分析计算具有平面弯曲的矢跨比为1/12的双铰坦拱桥,以相似理论为基础设计了全桥空间受力有机玻璃模型,通过平面杆系有限元模型对实桥的计算,在保证实验效果的前提下,确定了试验的测点和荷载工况.建立空间有限元分析模型,并对模型的理论分析与实测结果进行了对比.将空间计算结果与平面杆系有限元计算模型的计算结果进行比较,并分析平面弯曲对本桥受力的影响,证明了本桥的设计采用平面杆系有限元计算模型是可行的.     

武汉二七长江三塔结合梁斜拉桥疲劳特性分析

利用大型有限元软件Midas/Civil建立武汉二七长江大桥全桥三维有限元模型.根据成桥阶段内力计算,确定了主跨跨中截面、主跨1/4跨截面、边跨混凝土主梁结合段、中塔最外侧斜拉索和边塔最内侧斜拉索作为疲劳破坏最危险部位.选取英国规范BS5400、美国规范AASHTO、欧洲规范Eurocode1和我国的6轴标准疲劳车,分别对疲劳破坏最危险部位进行加载计算,获得了运营期内各最危险部位的疲劳应力谱.结合武汉二七长江大桥的设计交通流量,计算得到了疲劳车辆年平均日交通流量.选取不同材料的疲劳S-N曲线,利用疲劳累积损伤准则计算得到了最危险部位的年累计损伤度.比较四种标准疲劳车在疲劳寿命评估中的准确性,最后综合评估武汉二七长江大桥的疲劳性能.结果表明,该桥100年运营期内不会发生疲劳破坏.     

公路桥梁车桥动力相互作用的理论分析及动载试验

以海南三亚湾大桥为工程实例,用有限元分析软件ANSYS对大桥进行了动力分析,并进行了现场动载试验,所得理论分析结果与实验结果基本一致,说明应用大型有限元分析软件ANSYS进行车桥动力相互作用理论分析是基本可行的。     

轨道横梁与整体节点连接的疲劳试验

对重庆菜园坝长江大桥轨道横梁与整体节点的连结构造细节进行了足尺模型疲劳试验．通过有限元分析，选定了试验节点，确定疲劳荷载上限为660kN，下限为50kN．试验实测应力幅为31．33MPa，加载200万次后，试验模型未出现裂纹．试验结果表明，该桥轨道横梁与整体节点的连接构造细节在其使用寿命期间内不会发生疲劳开裂，疲劳强度满足要求．     

Design，Calculation and Model Test of Zhongshan Bridge

Zhongshan Bridge is a kind of steel arch bridge with a particular space-combined structure．The rationality of design．accuracy of theoretical calculation and reliability of transportation were studied．Its design，FEM calculation of stresses and strains，and model test were introduced in detail．The theoretical analysis and model test verified that the design was reliable and safe．The simulated stresses，rigidity and stability，which are based on the selected loading system and cross-section geometry，satisfy the related design standards．Some of the issues that need to be considered in the real bridge construction were also discussed．     

基于不同残差的桥梁结构模型修正

由于建模和分析过程中的众多不确定因素,有限元分析预测的响应与实际结构响应不可避免地存在偏差,因此必须对有限元模型进行修正.文中提出了一种基于不同残差的桥梁结构模型修正方法,介绍了频率残差和振型残差的概念,目标甬数的确定和设计参数的选择方法.对一根简支梁进行了仿真分析,结果表明该方法简单可行.基于振动测试数据,对一个桥梁工程实例进行模型修正,修正后的桥梁有限元模型的动力特性更加趋近现场振动测试值.     

模态变化对钢桁梁桥的损伤检测研究

通过改变钢桁梁模型桥单元刚度模拟其结构损伤,利用有限元结构动力分析程序对该模 型桥在”损伤”前后进行了结构动力分析。发现振动模态的变化对单元损伤的程度较为敏感且有 对应关系。选用结构振动模态作为权数,提出了一种对结构损伤前后的模态变化量进行加权处理 的新方法,利用该方法能够对单元损伤实现有效定位。      

采用板梁有限元模型分析徐州和平斜拉桥动力特性

以徐州和平路跨越铁路站场斜拉桥为背景,建立了空间板梁有限元模型进行动力特性分析,将分析结果与脊梁有限元模型计算结果和实桥测试结果进行了对比．研究结果表明：宽跨比较大桥梁采用板梁结合模型较脊梁模型更准确,对同类型桥梁设计有一定的借鉴作用．     

大跨度钢管混凝土提篮拱桥地震反应分析

结合某大跨度钢管混凝土提篮拱桥的工程实例,采用有限元法建立其空间动力计算模型,考虑了剪切变形的影响,通过M法原理模拟了地基与基础的相互作用,用子空间迭代法分析了动力特性,并分别应用反应谱法和考虑几何及材料双重非线性的时程分析法分析了该拱桥的地震反应,并对2种方法的计算结果进行了比较.     

正交异性钢桥面板焊接接头疲劳评估方法

传统正交异性钢桥面板疲劳性能评价方法评估精度不足,为准确评估其焊接接头的疲劳性能,基于线性累积损伤理论,探讨了结构应力法、切口应力法用于正交异性钢桥面板焊缝疲劳性能评估的可行性和准确性.以典型正交异性钢桥面板为研究对象,采用足尺模型试验和仿真分析,并结合已有试验数据对上述评估方法进行验证.研究结果表明:与结构应力法相比,采用切口应力法或传统名义应力法评价正交异性钢桥面板的疲劳性能时,评价结果的离散性大;采用结构应力法(离散度为3倍标准差的主S-N曲线时)更准确,适用于正交异性钢桥面板焊接接头疲劳性能评估.      

桥梁结构非线性实体有限元建模

桥梁研究中有一些特殊的分析,不仅需要考虑结构的非线性问题,而且要用实体单元模型计算关键点处的应力-应变状态。鉴于考虑非线性的实体有限元模型在桥梁工程中应用较少,为了提高计算模型的可靠性,分析和讨论了这种有限元模型构建过程中应该注意的若干问题,包括几何模型的选择、非线性本构关系的选择、边界条件的处理、荷载的施加、单元类型的选择和网格划分、非线性算法选择等。最后基于这些探讨,以一个钢-混组合梁为例,用非线性实体有限元法对其进行了承载能力极限状态的模拟,软件的输出数据与实验实测结果吻合较好,这证明了在一些特殊的桥梁结构分析中,采用考虑非线性的实体单元模拟是可行的。     

上海长江大桥主通航孔桥抗风稳定性研究

上海长江大桥主通航孔桥为主孔跨径730m的斜拉桥,是崇明越江通道重要桥梁。基于全桥模型风洞试验,对主通航孔桥的近期、远期成桥状态、施工状态进行了动力特性分析,介绍了风洞试验的主要内容、试验结果,据此分析评估了该桥的抗风性能。试验结果表明：该桥具有较好的抗风稳定性。