桥面不平度和车辆行驶速度对曲线梁桥动力响应的影响

以三跨混凝土曲线连续梁桥为例,通过数值模拟计算,分析桥面不平度、车辆行驶速度对控制截面弯矩、扭矩及位移动态增量的影响。研究结果表明:桥面不平度对混凝土曲线连续梁桥动力响应的影响较大,随着桥面状况的恶化,各控制截面内力和变形的动态增量显著增长;车辆行驶速度对混凝土曲线连续梁桥动力响应有一定影响,随着车辆行驶速度的增加,各控制截面内力和变形的动态增量呈波状变化;在桥面不平度等级和车辆行驶速度相同的情况下,混凝土曲线连续梁桥的扭矩动态增量位移动态增量弯矩动态增量。     

连续梁在行驶车辆作用下的动态反应

把桥梁和车辆看作两个分离体系,把车辆视为二维非线性模型,并考虑到桥面的路面不平度影响,应用虚功原理和模态叠加法分别建立振动方程,在车辆与桥梁接触点采用接触力和位移协调的条件,利用迭代技术求解二者之间的相互作用力。以一座三跨连续梁为例,计算了该桥的动挠度曲线和相应的冲击系数。结果显示车辆在边跨行驶时中跨跨中截面的冲击系数要远大于车辆在中跨行驶时的冲击系数,桥梁在车辆动荷载作用下的冲击系数与车辆动力特性、车速、桥梁动力特性以及路面不平度等密切相关,仅仅看作桥梁基频的函数是过于简化的。     

基于跑车试验的连续梁桥承载能力快速评定方法研究

桥梁跑车试验的动力响应中包含着静力响应,基于简支梁在匀速常量力及简谐力作用下的动力响应的频率成分分析,提出利用低通滤波从跑车位移曲线提取静力位移的方法,并推广到连续梁桥;通过仿真分析,介绍了提取静力位移的过程,结果表明,该方法能对动挠度曲线中的静力成分和动态成分进行准确分离;最后对某6跨变截面连续箱梁桥在跑车车辆作用下实测动挠度曲线进行分析,得到其广义影响线,进而按照静载试验方案布置车辆,得到静载试验挠度的估算值。本方法得到的挠度校验系数与静载试验结果基本相当,可代替静载试验对连续梁桥进行承载力快速评定。     

连续梁桥车桥耦合振动分析的数值解法

将连续梁桥简化为二维的平面梁单元模型,车辆简化为五自由度二分之一车模型,分别建立车辆与桥梁振动方程;该方法以车轮接触处位移协调条件与相互作用力的平衡关系相联系,建立车辆与桥梁耦合振动方程,利用模态综合叠加法并结合Newmark-β积分格式进行迭代求解.通过本文数值解与解析方程的Runge-kutta法解进行对比,证明该方法确实有效可行.由于桥梁振动响应主要由若干低阶振动模态起控制作用,对于大跨度复杂桥梁,这就大大降低了矩阵的维数,提高了计算速度,且该方法对于不同类型桥梁具有很强的通用性.     

基于响应曲面法的异形桥梁动力特性影响因素分析

针对异形桥梁动力特性影响不明确的问题,研究了匝道半径、暗横梁厚度、箱梁截面高度和支座系数对异形梁动力特性的影响。首先,采用响应曲面法和Box-Behnken试验设计方法对4个影响参数进行试验设计;然后,建立试验组相对应的ANSYS有限元模型,提取一阶模态频率响应值,将频率结果代入到Design-Expert 10软件进行分析。结果表明:4种影响因素对异形桥一阶模态频率的影响作用极为显著,一阶模态频率与匝道半径和暗横梁厚度呈负相关关系,与支座系数和箱梁截面高度呈正相关关系;双因素交互作用显著性较弱;根据二次多项式回归分析结果得到异形桥一阶模态频率与4种影响因素的拟合公式,能够快速、准确地计算复杂结构的响应变量。     

复杂城市高架桥的力学特性研究

以厦门市白城高架异型桥为背景,采用3种车辆荷载作用方式,对异型桥在工作荷栽的作用下的挠度与应力进行了分析,绘出了挠度和应力变化图.建立了桥梁的有机玻璃模型,将计算结果与实测的挠度与应力值进行了对比分析,得出了梁体截面在工作荷栽作用下的挠度和应力变化规律,为桥梁设计和施工提供指导.分析结果揭示了异型桥在车辆荷载的作用下,梁体应力危险截面与挠度最大值截面并不一致,同时分析结果也为桥梁的监测提供了依据,保证桥梁建成后的安全运行.     

浅析某多跨变截面连续梁桥施工监控技术

结合某桥多跨变截面连续梁桥施工监控技术进行探讨,详细介绍了有限元模型建立理论、线形监控、应力监控等内容,为类似桥梁施工监测提供参考。     

高寒地区大跨径变截面连续梁桥温度效应分析

针对高寒地区大跨径变截面连续梁桥温度效应问题,以黑龙江省依兰松花江公路大桥为例,采用有限元分析的方法,分别探讨了整体温度与温度梯度对桥梁结构竖向挠度的影响规律。结果表明,整体温度的温差与竖向挠度幅值呈正相关,且基本为线性关系;不管是整体温度还是温度梯度作用下,次边跨竖向挠度最大,中跨次之,边跨最小;与等截面连续梁桥不同,变截面连续梁桥在整体温度荷载作用下的竖向挠度不可忽略。     

支架现浇变截面连续梁桥设计要点探讨

支架现浇变截面连续梁桥结构性能、景观性均优于预制装配式梁桥,在城市桥梁中应用较广泛。基于支架现浇变截面连续梁桥设计实践,对箱梁构造、设计计算要点等进行了探讨。     

大跨径水泥混凝土桥梁铺装层力学响应分析

为研究大跨径水泥混凝土桥梁铺装层的力学响应特点,建立水泥混凝土箱梁桥、工字梁桥以及三跨连续梁桥模型,在此基础上对铺装层在桥梁整体结构中所产生的应力应变响应进行分析.采用ABAQUS有限元分析软件,建立了桥梁三维有限元整体模型,分别研究了不同厚度铺装层在各种跨径条件下,在车辆荷载和温度荷载作用下的力学响应.研究结果表明:...     

简支变连续梁桥支座更换新方法的试验研究

简支变连续梁桥是高速公路建设中被广泛采用的桥型之一,随着桥梁营运期的增加,必然面临着支座更换问题。针对水麻高速公路上山区高墩简支变连续T型梁桥,通过模型试验提出了纵向单点逐墩,横向同步顶升的支座更换新方法。以顶升过程中梁体受力安全为目标,得出了20 m、30 m、40 m不同跨径T梁桥的支座顶升量限值。试验结果表明采用纵向单点逐墩、横向同步顶升的支座更换方法合理可行,结构安全得到保证,为同类桥型支座更换提供了一种新方法和新途径。     

一种FRP轻便桥主梁的动力性能研究

FRP材料因其轻质高强、耐腐蚀性能好、抗疲劳性能优异,在工程中的应用前景十分广阔。研究了一种GFRP轻便桥梁主梁的动力性能,建立了主梁的有限元模型并进行了模态分析和时程分析,分析结果表明桥梁在车辆通行时不会发生共振,车速的增加使梁的跨中节点位移增大,因此应对车速加以控制。实桥动载试验验证了计算分析结果的可靠性。     

半整体式桥台无伸缩缝桥静力分析

为了克服桥梁伸缩缝病害,考虑了桥梁上部结构、下部结构和基地土的共同作用,建立了半整体式桥台无伸缩缝桥的静力计算模型。以一座长100 m PC连续箱梁桥为例,对该桥在重力、车辆和季节性温度变化荷载作用下进行了弹性大变形分析,对相应的有伸缩缝桥和整体式桥台无伸缩缝桥分析结果进行了对比。结果表明:半整体式桥台无伸缩缝桥主梁的弯矩、剪力、挠度和下部结构的轴力与有伸缩缝桥接近,但主梁中出现了轴力,下部结构弯矩和剪力较有伸缩缝桥大,说明半整体式桥台无伸缩缝桥消除了伸缩缝的病害,结构整体刚度大,是一种有应用推广价值的桥型。     

京津客运专线悬浇连续梁桥面平整度控制技术

结合京津客运专线悬臂浇筑连续梁的施工过程,介绍了主梁的整体线形及各节段间的接缝控制和桥面横向六面排水坡等平整度控制内容,对全桥合拢后桥面的平整度缺陷处理方法进行了阐述,对今后悬浇连续梁施工中的桥面平整度控制与处理有一定的借鉴作用。     

独柱墩T形刚构桥地震反应分析

针对目前城市桥梁通常采用的独柱墩连续梁桥的受力和结构设计存在的问题和缺陷,提出了2跨T形刚构桥梁结构形式,并对2种桥梁结构形式在构造和抗震性能方面的特点进行了对比.在构造方面,与连续粱桥相比,独柱墩T形刚构桥通过墩梁固结节省了支座,简化了伸缩缝的构造,增加了桥梁的横向稳定性,减小了横梁的受力.利用反应谱方法,推导了墩底固结等截面情况下T形刚构和连续粱桥简化模型的地震力和桥墩弯矩的解析表达式,并给出了不同周期范围内的2种体系地震反应的比较结果.采用桥梁的整体有限元模型,考虑桩土相互作用,对实桥进行了地震反应分析.研究结果表明,T形刚构采用墩梁固结能够显著降低地震力作用下桥墩和桩基的弯矩,提高了桥粱的抗震能力,简化了抗震构造.     

抑制铁路钢板梁谐振的加固技术分析

铁路提速易导致既有钢板梁的振幅超限。针对钢板梁的谐振,利用SAP2000对24m钢板梁的不同加固方案(包括下平纵联加固、横联加固和将简支梁在端部连接起来变成连续梁的方法)进行了建模对比计算。通过计算比较,得出连续化的加固减振方案效果较好。     

连续箱梁跨中合龙段箱梁顶板纵向裂缝分析研究

针对某桥预应力混凝土连续箱梁中跨合龙段顶板出现的纵向裂缝,根据现场检查资料并采用空间有限元分析方法进行了研究。研究结果表明,产生混凝土顶板纵向裂缝的主要原因是设计上对箱梁温度梯度和车辆轮载作用考虑不足,导致箱梁顶板产生的混凝土横向正应力超过其抗拉标准强所致。     

独柱支承直线连续箱梁桥动力分析

独柱支承直线连续箱梁桥的动力特性与普通双支承连续箱梁相比发生一定改变,而桥梁结构动力特性与活载冲击系数、桥梁抗震性能有着紧密联系。通过有限元计算对比分析独柱支承直线连续箱梁桥和普通支承连续箱梁桥的动力特性差异及其对地震反应的影响。结果表明结构独柱支承连续箱梁桥冲击系数和地震反应仍可按规范和目前工程常规做法进行设计计算。     

扁河桥静载试验分析

扁河桥为预应力混凝土连续箱梁桥,为检验扁河桥的实际承载能力,对该桥进行了静载试验分析。静载试验采用加重车辆加载,在试验过程中,对各个加载工况进行挠度和变形观测,并将实测值与设计理论计算值进行对比分析,试验分析结果表明：该桥实际结构的强度和刚度均满足设计要求,实测残余变形满足小于20％的要求,可以交付使用。