部分斜拉连续刚构桥静载试验及有限元分析

以一座三跨连续刚构部分斜拉桥荷载试验为例,按照等效弯矩进行加载,通过各荷载工况下各控制部位测点应力、位移测试结果与有限元计算值相比较,分析该桥的强度和刚度特性。     

某钢结构系杆拱桥静载试验

运用MIDAS Civil分析软件建立某钢结构系杆拱桥有限元模型,制定钢结构系杆拱桥静载试验方案,确定测试断面、测点、加载位置、加载工况和加载重量,测试并分析在静力荷载作用下各测试截面应力、挠度,并与理论值进行对比。从而了解桥梁结构在试验荷载作用下的实际工作状态是否满足设计要求。     

连续箱梁桥成桥荷载试验分析

为准确评定新建桥梁的承载能力,对其实际技术状况作出评价,需对桥梁进行荷载试验。文中以武汉市某连续箱梁立交桥成桥荷载试验为背景,通过有限元软件MIDAS对试验跨建模分析,计算出荷载效应理论值;用等效车辆荷载进行静力加载,并通过模态试验、不同车速跑车试验、刹车及跳车试验进行动力加载,测试计算出静载工况下各控制截面的应力、挠度,桥梁的固有频率、冲击系数及阻尼比,将理论值与实测值加以对比,确定该桥符合公路-Ⅰ级荷载标准。     

新民岷江特大桥静动载试验研究

采用等效荷载加载试验模拟大跨度连续钢构桥在最不利荷载作用下的工作状态,测试并分析各静载工况下的主梁挠度、主梁与主墩控制截面应力,判断实际承载能力,评价其在设计使用荷载下的工作性能。通过动力试验了解桥跨结构的自振特性及其在长期使用荷载作用下的动力性能,分析桥跨结构在行车下的冲击作用,预测桥梁运营状况,为桥梁维修、管理提供技术依据。     

大跨度桥梁承载能力鉴定研究

针对现行桥梁承载能力鉴定方法运用于大跨度桥梁时的局限性,以湖北6座主跨超过600m的长江大桥成桥荷载试验为基础,总结大跨度桥梁承载能力鉴定的经验,并参考《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)和《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01-2015),针对测试项目、加载工况及加载效率、结构校验系数等提出合理建议。建议对大跨度桥梁进行承载能力鉴定时,除遵循规范规定外,增加温度、支座位移、伸缩缝位移、特殊构造应力及结构重点部位观测等测试项目,增加主梁最大挠度、中塔扭转效应及偏心加载等工况,降低部分工况的加载效率控制值,对规范中主梁挠度、桥塔偏位及结构应力等主要参数的结构校验系数的合理取值范围进行修正。     

南京水碧桥的静力荷载试验

桥梁的静力荷载试验是检验桥梁结构安全运营的有效途径之一。本次静力荷载试验针对水碧桥3个试验桥跨进行6种工况的加载试验。试验结果表明：各试验桥跨挠度测试截面的实测挠度和应力均小于计算值,跨中最大实测活载挠度与计算跨径之比小于规范限值。荷载卸除后,残余应变较小,最大实测相对残余应变为8.0%。荷载试验前以及加载试验过程中,在各试验桥跨测试截面及附近区域的T梁表面未发现可见裂缝。因此,该桥的刚度和强度都满足设计要求。     

滏阳河大桥动静荷载试验研究分析

本文介绍了滏阳河大桥静动载试验的主要内容,包括荷载试验的准备,加载方案和测点设置,加载测试,加载控制与安全措施,动力荷载试验,试验数据分析与评定等。通过试验表明该桥承载能力满足设计要求,其动刚度和挠度均满足汽超20挂120荷载等级的要求,个别空心板裂缝的原因是实际张拉应力相对混凝土空心板壁厚过大或混凝土空心板壁厚相对实际张拉应力过薄。     

南京水碧桥的静力荷载试验

桥梁的静力荷载试验是检验桥梁结构安全运营的有效途径之一.本次静力荷载试验针对水碧桥3个试验桥跨进行6种工况的加载试验.试验结果表明:各试验桥跨挠度测试截面的实测挠度和应力均小于计算值,跨中最大实测活载挠度与计算跨径之比小于规范限值.荷载卸除后,残余应变较小,最大实测相对残余应变为8.0%.荷载试验前以及加载试验过程中,在各试验桥跨测试截面及附近区域的T梁表面未发现可见裂缝.因此,该桥的刚度和强度都满足设计要求.     

三塔悬索桥荷载试验研究

依托泰州长江大桥和马鞍山长江大桥荷载试验为背景,提出了三塔悬索桥荷载试验的要点。在《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01—2015)规定的主要工况的基础上需要增加中塔扭转工况和最大不平衡缆力工况作为主要工况;在三轴载重车加载的方式下,提出了不同工况下三塔悬索桥静载试验的建议荷载效率范围;提出了三塔悬索桥结构校验系数常值的范围。基于脉动试验,测试了泰州长江大桥和马鞍山长江大桥的自振特性,并利用行车试验测试了两座桥的冲击系数。研究结果为三塔悬索桥荷载试验的实施提供了参考,同时为三塔悬索桥力学性能的研究提供了较好的数据支撑。     

武汉市姑嫂树路高架跨线桥转体平台墩模型试验研究

为保证武汉市姑嫂树路高架桥跨铁路段大吨位转体施工过程的安全性和可靠性,展开了对转体关键部位——M形转体平台墩的1∶5缩尺模型试验。模拟实桥荷载进行居中工况和偏心工况试验加载,对相应的应力和荷载分配进行了实测,对其受力性能和结构安全性进行了研究。结果表明:M形转体平台墩模型在试验荷载作用下实测应力与仿真分析计算值吻合,在各工况荷载组合工况下结构仍安全,球铰竖向力在各墩间的分配比例合理,验证了在M形转体平台墩横梁上进行超大吨位高空单球铰转体的结构安全性及可行性。     

既有双曲拱桥承载能力的空间分析与评估

采用有限元法建立既有双曲拱桥的空间模型,运用空间分析对双曲拱桥的承载能力进行评定。以阳头大桥为工程实例,利用上述建模方法建立了该桥的实体有限元模型,计算了主拱圈在自重作用下的应力。在有限元模型中进行加载仿真计算,将有限元计算结果与荷载试验实测值进行对比,以评定实桥的承载能力。     

鹅公岩轨道专用桥主缆锚固区模型试验研究

重庆鹅公岩轨道专用桥为主跨600m的自锚式悬索桥,为研究其主缆锚固区的受力性能与传力规律,设计制作缩尺比1∶5的主缆锚固区节段模型进行静力试验,测试模型的应力与压缩变形,并将试验结果与有限元分析结果进行对比。结果表明:设计荷载作用下,主缆锚固区未出现开裂;加载至2.0倍设计荷载时,模型出现2条裂缝,裂缝最大宽度为0.15mm;试验加载过程中,主缆锚固区各构件的纵向应力随荷载增大均线性增大,结构处于弹性工作阶段;各构件纵向正应力由锚固横梁向结合段横梁纵向变化规律总体表现为先增大后减小;2.0倍设计荷载作用下,锚固区各构件压应力均小于混凝土抗压强度标准值,结构具有足够的安全储备。     

矩形钢管混凝土组合桁梁连续刚构桥实桥试验

为了研究矩形钢管混凝土组合桁梁桥这种主梁由矩形钢管混凝土桁架和混凝土桥面板组成的新桥型的力学性能,以中国首座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为对象开展了实桥试验。试验桥孔跨布置为24 m+40 m+24 m,结构体系为连续刚构。试验采用400 kN加载卡车3辆,共进行了3个荷载工况12个加载步的加载,对试验桥的整体力学性能、矩形钢管混凝土杆件力学性能以及桥面板有效宽度进行了研究。试验结果表明：在荷载效率为1.90~3.05的超载工况下各控制杆件的轴力-应变及荷载-位移实测数据线性关系显著,试验桥在加载过程中始终处于良好的弹性工作状态;实测受压钢管混凝土下弦杆钢管与管内混凝土荷载的分配符合二者的轴向抗压刚度比例关系;由于矩形钢管混凝土管壁内设置了纵向PBL加劲肋（开孔钢板加劲肋）,其在开孔区域形成混凝土榫,大幅提高了矩形钢管混凝土杆件的抗拉刚度,使其可达受压杆件刚度的80%;两主桁之间桥面板实测有效宽度与既有文献研究结果符合良好,且剪力滞效应在节点处比节间处表现得更为明显。     

双层钢桁架悬索桥整体节点疲劳试验研究

大连星海湾大桥是中国首座双层钢桁架公路悬索桥,其主桁架杆件采用整体节点连接。为了掌握该桥整体节点的疲劳性能,对弦杆整体节点1∶2缩尺模型进行疲劳试验。参考国内外同类桥梁疲劳试验,采用英国规范BS 5400规定的标准疲劳车,确定疲劳试验荷载取值。在设定的试验荷载下进行200万次循环加载。在试验过程中每50万次循环加载后停机进行静载试验,并对模型重点部位进行裂纹观察。结合国内外相关规范,评估整体节点的疲劳安全性能。试验结果表明:实测应力幅基本为50 MPa以下,试验模型应力水平较低,疲劳加载200万次后,试验模型未出现裂纹。在结构使用寿命期间内和正常养护维修情况下,整体节点不会发生疲劳破坏。     

中山一桥模型试验及理论分析

中山一桥是一座由中拱、边拱、座拱5片拱肋组合而成的变异自平衡无推力系杆拱钢桥，其造型新颖独特、受力复杂，为研究其力学行为，进行了缩尺模型试验。详细介绍了中山一桥模型试验的目的、模型设计原则、测试工况、加载方案以及应变和变形测点布置情况等，并给出了几个主要荷载工况的试验数据；同时还建立了空间板壳有限元模型，指导试验加载。通过试验数据与理论数据的比较，可以看出两者比较接近，从而从试验和理论两方面证明了该桥设计是合理、安全的。     

体外预应力桥梁现场荷载试验研究

对某高速公路体外预应力试验桥进行了现场静力荷载试验,详细介绍了荷载试验的全过程,获得了该桥在三级加载状态下的各控制点的挠度值和应变值等力学性能指标.通过桥梁专业软件MIDAS/Civil进行有限元建模,得出了对应工况下的理论计算值,并与实测值进行比较分析,对桥梁的整体性能和结构安全做出了评价.同时,利用磁通量传感器对体外索索力进行了检测,得出了索力基本不随加载级别变化.试验进一步证明了体外预应力桥梁设计方法和相关设计参数取值的正确性,对于完善体外预应力桥梁的设计方法和积累体外预应力桥梁实桥荷载试验技术资料具有重要意义.     

贵黔高速鸭池河特大桥缆索吊机荷载试验研究

贵黔高速鸭池河特大桥为(72+72+76+800+76+72+72)m的钢桁-混凝土梁混合梁斜拉桥,采用主跨800m、设计承重能力350t的缆索吊机进行中跨钢桁梁的悬臂拼装施工。该缆索吊机未设置临时索塔,将索鞍直接安装在桥塔横梁外伸的悬臂梁上。为了验证缆索吊机的使用性能,及吊机加载对桥梁变形的影响,在投入使用前对缆索吊机进行了静、动载试验。静载试验荷载分4级在起吊点逐级加载;动载试验荷载分3级,起重跑车承载着试验荷载从起吊点起吊,以一定速度逐步向跨中方向移动,当荷载移动到1/4跨和1/2跨位置时,静置45min。荷载试验测量了主缆轴力和位移、桥塔和锚碇位移、索鞍下方悬臂梁的应力和变形等。荷载试验结果表明:缆索吊机结构安全,机具设备运行良好,满足设计和施工要求;缆索吊机加载时对桥塔偏位影响较大,边跨增加背索以平衡缆索吊机对该桥变形的影响;荷载试验的现场实测值与理论计算值吻合较好,证明采用的通过测量应变推算主缆轴力的方法可行。     

钢-混凝土工字组合梁桥力学性能的数值分析

以某钢-混凝土工字组合梁桥为工程背景,通过ANSYS有限元软件建立全桥数值模型,研究了该结构体系在二期铺装荷载和汽车荷载作用下的受力性能。研究表明:混凝土桥面板在支座位置处因受到负弯矩作用而产生较大的主拉应力;二期铺装荷载作用下混凝土桥面板横向应力对主拉应力的贡献较小,而汽车荷载作用下的桥面板横向应力不容忽略;两种工况下工字钢主梁的等效应力普遍较低,具备较高的安全储备;除局部产生应力集中外,桁架式横梁、加筋肋等构造构件的应力水平较低,有待于进一步的优化设计研究。     

整体桥面结构连接细部模型双向受拉疲劳试验研究

南京大胜关长江大桥主桥为六跨连续钢桁拱桥,采用整体桥面板结构.制作钢桥面板和主桁下弦杆节点板连接细节足尺模型,分3个阶段进行疲劳试验.每个阶段疲劳试验完成后,以该阶段试验荷载上限进行静力试验.ANSYS分析结果显示,模型设计及加栽满足模拟要求,试验加载能够反映实际结构的受力状况.静力试验结果表明,各级荷载作用下模型均处于弹性阶段,卸载后基本没有残余应力.疲劳试验结果表明,在各加载循环次数下试验时,没有产生因为疲劳损伤影响应力重分布的现象;按给定的计算应力幅加载作用下,常幅加载寿命大于200万次;疲劳抗力大于试验设计荷载作用下的双向应力幅;连接细部具有足够的抗疲劳能力.     

独塔单索面预应力混凝土斜拉桥静载试验

为了评定某独塔单索面预应力混凝土斜拉桥结构的受力性能与工作状态,以成桥静载试验结果为依据,通过对静载试验相关工况下控制截面的斜拉索索力增量、桥塔塔顶偏位、主梁挠度和截面应力等重要试验数据的详细分析,结合理论计算结果来研究不同静载试验工况下该斜拉桥的索力变化规律、塔顶偏位、结构强度和刚度等特性.分析结果表明,静力荷载作用下该桥索力、塔顶偏位、应力和挠度均能满足规范要求,该桥承载能力满足设计要求.