大跨径钢管混凝土桥梁拓扑易损性分析研究

以某中承式钢管混凝土肋拱桥为例,利用有限元软件,分析了桥梁的拓扑易损性特点,并着重分析了单根吊杆断裂、上下游各一根吊杆断裂、同侧双吊杆断裂情况下桥梁的桥面位移和易损性,得到以下结论:在S15Y吊杆(跨中位置)、S15Y、X15Y吊杆(上下游各一根吊杆)以及S15Z、S15Y吊杆(同侧双吊杆)断裂瞬间,桥面相比于静态时挠度分别增加了22.2 mm、25.2 mm和74.5 mm,之后桥面又缓慢上浮并于40 s前后逐渐趋于平衡,即同侧双吊杆带来的危害更大。对于短吊杆断裂,易损性值较小,而长吊杆断裂时易损值较大,即长吊杆断裂对桥面稳定带来的影响更大;相比于短吊杆断裂,上下游各一根吊杆断裂时的易损性更高。     

吊杆断裂对钢桁架拱桥结构静力影响分析

以某城市中承式钢桁架拱桥为例,运用Midas/Civil软件建立桥梁仿真模型,针对不同吊杆断裂情形下钢桁架拱桥进行静力数值分析,得出以下结论:(1)在吊杆断裂情形下拱肋结构的内力及应力仅靠近断裂区域受到较大影响;(2)吊杆断裂能明显影响主梁结构的跨中挠度,但对拱肋跨中挠度影响不明显;(3)吊杆断裂能够引起主梁弯矩及应力与相邻两根吊杆应力产生明显影响,故桥梁运营期更换吊索时应对全部吊杆增设临时吊索,并且需注意相邻两根吊杆的应力情况。     

系杆拱桥吊杆评价方法应用研究

吊杆是系杆拱桥的重要组成部分和传力构件, 一旦发生病害将严重影响桥梁结构的安全和使用寿命。在系杆拱桥吊杆评估过程中,如何采取有效的方法对损坏的系杆拱桥进行分析和评价,是关系到工程质量和结构安全的至关重要的环节。而作为系杆拱桥吊杆更换的一个重要组成部分,正确地测试吊杆索力是吊杆顺利更换的保证。鉴于此,结合工程实例,介绍了基于频率法的拱桥吊杆索力测试方法,并对索力分布进行分析,判断其均匀程度及各根吊杆的承载力是否满足要求。     

系杆拱桥吊杆评价方法研究

吊杆是系杆拱桥的重要组成部分和传力构件,一旦发生病害将严重影响桥梁结构的安全和使用寿命.在系杆拱桥吊杆评估过程中,如何采取有效的方法对损坏的系杆拱桥进行分析和评价,保证加固方案的合理性,是关系到工程质量和结构安全的至关重要的环节.作为系杆拱桥吊杆更换的一个重要组成部分,正确测试吊杆索力是吊杆顺利更换的保证.采用基于频率法的拱桥吊杆索力测试方法测定旧吊杆的索力.对索力分布进行分析能够判断其索力是否均匀分布及各根吊杆的承载力是否满足要求.     

钢拱桥H型刚性吊杆风振疲劳性能研究

H型刚性吊杆是钢拱桥常采用的一种吊杆形式,具有长细比大、抗扭刚度小、阻尼低等特征,易诱发大幅风致扭转振动,导致吊杆节点板连接疲劳损伤问题。以某钢拱桥40 m长H型刚性吊杆为研究对象,综合理论分析与有限元数值仿真分析开展吊杆风致扭转振动疲劳评估。研究表明:有限元仿真分析吊杆节点板的螺栓连接可采用面-面接触关系模拟,接触刚度是其关键参数;有限元仿真分析得到的吊杆翼缘板扭转翘曲应力值与理论计算值基本一致;吊杆中心截面扭转角幅值可作为吊杆疲劳损伤程度的有效评估指标,即控制吊杆扭转角限值即可保证吊杆安全,3.7°可作为该40 m长吊杆的扭转角振动控制目标。     

关于吊杆布置方式对大跨径拱桥受力特性的影响研究

研究了不同吊杆布置方式下大跨度系杆拱桥的静、动力特征,分析了竖直吊杆、倾斜吊杆和网状吊杆三种结构形式下系杆拱桥拱脚支座的反力影响线以及主拱关键截面挠度和内力影响线的分布规律,并对三种吊杆布置方式下模型拱桥的自振特性进行了探讨。研究结果表明：网状吊杆和倾斜吊杆结构形式中,拱桥结构变形较小,内力分布均匀,自振频率较高,吊杆倾斜角度加大使大跨度系杆拱桥具有较好的力学性能。     

拱桥吊杆更换施工中的索力监测

吊杆拱桥的吊杆更换过程中需要对一系列的吊杆索力进行监测,由于吊杆长度较短,无法直接应用振动频率法监测吊杆索力.为此,分析了吊杆更换施工过程中索力监测的内容和方法,并提出采用振动频率法监测吊杆索力的新方法,工程实例应用证明这种方法简单、有效且实用.     

钢桁拱桥吊杆风致振动研究

以某钢桁拱桥的吊杆的风致振动为工程背景,研究了拱桥常用的吊杆类型,分析了雷诺数Re、斯托劳哈尔数Sr、吊杆结构振动因子λl及吊杆的结构动力特性对钢桁拱桥吊杆振动的影响程度,给出了用吊杆结构振动因子λl和雷诺数Re相结合的判别吊杆是否发生涡激共振的方法,所得的结论与实际桥梁涡激共振现象一致.提出的方法可用于对钢桁拱桥吊杆的风致振动的判别.     

中承式钢管混凝土拱桥吊杆更换关键技术

高明大桥为2×110 m中承式钢管混凝土吊杆拱桥,采用临时兜吊系统对全桥吊杆进行了更换.针对该桥结构特点与环境限制,提出了一种新型的可更换铰接式吊杆.该吊杆可适应较大纵向位移,极大地提高了新吊杆疲劳寿命.介绍了吊杆更换过程中的关键施工技术,在吊杆更换过程中,对桥面标高及吊杆索力进行严格控制.根据施工监控结果,吊杆更换前后,桥面标高变化范围为-2.9～0.9 mm,索力变化幅度0.5％～4.4％,各项监控指标均在控制范围以内,桥梁状态基本维持原状.     

某人行天桥吊杆更换方案的确定

以某人行天桥为例,对拱桥吊杆更换方案进行比选,确定出合理的吊杆更换方案,通过建立有限元模型模拟吊杆更换过程中可能存在的状况,分析在不同工况下吊杆及桥面系的应力情况,从安全性方面说明吊杆更换设计方案是可行的。