桥梁风工程研究的现状及展望

桥梁结构因风的作用而遭到破坏的事故屡见不鲜。随着跨径的进一步增大,桥梁结构对风的作用更加敏感,风作用下桥梁结构的抗风性能已经成为影响其设计和施工的控制因素。本文回顾了20世纪国内外桥梁风致振动理论及其控制方面的研究情况,并展望了21世纪桥梁风工程研究的重点问题。     

我国高速铁路桥梁设计技术及探索

为促进我国高速铁路桥梁的建设发展,在回顾该类桥梁的发展历程和成就的基础上,对该类桥梁的设计技术进行总结和探索。分析常用跨度简支箱梁的动力性能和后期变形控制、大跨度混凝土梁式桥及组合结构的设计参数和极限跨度、大跨度上承式拱桥的结构形式和施工方法等关键技术;研究大跨度斜拉桥主梁的竖向刚度、横向平面曲线半径、梁体扭曲、梁体扭转等主要参数取值;开展铁路悬索桥应用的探索,提出大跨度缆索支承桥梁的运行速度、合理刚度等亟待解决的问题。从设计理论、材料、结构形式、装备和施工工艺等方面提出我国高速铁路桥梁的发展方向。     

基于时域分析法气动阻尼对柔性结构风振系数响应的影响分析

大跨度桥梁、高层建筑结构、大跨越输电塔线等柔性建筑结构越来越多地出现在国家基础设施建设中.这些土木工程结构共同特点就是结构柔度大,对风荷载敏感性强,静风变形和脉动风荷载下的随机振动响应比较复杂.气动阻尼等气动力参数对结构响应影响较大,研究和讨论结构气动阻尼,对结构风荷载模型的建立及合理化设计结构荷载有着非常重要的工程意义.以大跨度柔性输电线路-绝缘子串耦合体系为背景,基于时域的分析方法研究输电线路结构风致振动响应,讨论气动阻尼对结构响应影响,对现行建筑荷载规范中的高气动阻尼结构荷载设计提出建议.     

考虑流固耦合作用的大跨度桥梁风振响应研究

为更准确研究大跨度桥梁的风致振动特性,为设计提供更可靠的方法,对考虑流固耦合作用的大跨度桥梁风振响应进行了研究。介绍了一种流固耦合分析的强耦合方法,同时求解流体控制方程和结构控制方程,计算出全场变量值。给出了与求解方法相应的湍流模型和边界条件。对大跨度悬索桥进行了风振响应分析和颤振分析,与已有文献进行了结果对比。研究表明:发生颤振时,考虑流固耦合作用时桥梁的颤振临界风速要小于不考虑流固耦合作用时的情况,其风振响应要大于不考虑耦合作用的风振响应,说明在气动弹失稳的情况下,流固耦合作用加深了结构的不稳定性。结果表明流固耦合效应对于大跨度悬索桥风振响应有重要影响,强耦合计算方法可以较准确地预测其风致振动特性。     

大跨度索结构桥梁钢塔施工技术研究综述

随着桥梁技术的不断创新,部分钢结构桥梁中桥塔等支撑结构开始采用钢结构,并逐渐成为大跨度索结构桥梁设计的一种趋势,主要介绍钢结构索塔安装的施工方法和关键技术,为今后大跨度索结构桥梁钢索塔设计与安装施工提供一定的借鉴。     

基于自动化监测系统的某大跨度悬索桥维修加固分析评价研究

在对某大跨度悬索桥进行维修加固期间,采用自动化监测系统对大桥钢箱梁加固前、中、后等全过程环境荷载和结构响应情况进行持续伴随监测,掌握桥梁加固全过程监测数据变化情况,并对加固前后的梁端纵向位移、主梁挠度、塔顶偏位和桥梁动力特性等特征参数进行对比分析,从桥梁整体刚度、振动特性等方面评价大跨度悬索桥加固后的结构状态。结果表明,钢箱梁维修加固对大桥梁端位移和主梁挠度位移幅度和振动频率无影响,加固后索塔偏斜符合索塔变位规律,各阶频率未发生较大变化,本次钢箱梁维修加固未影响大桥整体结构特性。     

大跨度钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工控制分析

随着我国交通事业的不断发展,桥梁工程建设也不断地向大跨度、高强度混凝土方向发展。混凝土拱桥悬臂浇注施工因其方便施工、良好的结构整体、简便的维修方式等优点,使其在大跨度钢筋混凝土拱桥的工程施工中应用广泛,本文结合具体的大跨度钢筋混凝土拱桥悬臂浇注施工工程实例对拱桥浇注施工控制展开研究,希望能对类似的桥梁铺装工程提供一定的借鉴作用。     

高墩桥梁装配式爬梯设计及计算

随着山区大跨度、高墩桥梁近年来建设越来越多,桥梁高墩柱施工已成为常态。施工爬梯的应用越来越广泛。本文设计了一种桥梁施工用装配式安全爬梯。它由零部件拼装成安装节段,再节段整体吊装组拼模块化设计,并对结构进行了设计计算。装配式爬梯具有通用性能好、组装速度快、经济效益好、使用周转率高、承载能力强等特点。     

波形钢腹板混凝土拱桥新桥型构思

介绍了波形钢腹板在桥梁结构中的应用发展概况和国外大跨度混凝土拱桥最新的研究进展,提出了波形钢腹板混凝土拱桥新型桥梁结构,并以重庆万州长江大桥为原型进行了试设计,对试设计初步成果进行了介绍。分析结果表明,这种新桥型在减轻拱圈自重、方便施工、缩短工期等方面具有相当的优越性,为混凝土拱桥向大跨径发展提供了一个新的思路。     

大跨径斜拉桥施工双悬臂状态抖振响应分析及控制

斜拉桥在施工状态时,柔性大、振动频率较低,在紊流风的作用下梁端会产生较大的竖向抖振位移,而塔的摇头运动会在塔根引起较大的纵向弯矩。该文以某三塔斜拉桥为例,根据大跨度桥梁抖振响应有限元理论,分析和比较了5种不同的风缆设置方案以及设置临时支撑桩方案的抑振效果,并提出了一种有效的抑振措施。     

大跨度钢系杆拱桥整体顶推施工过程分析

随着我国经济的发展,桥梁建设事业也步入了高峰,桥梁施工方法日新月异。顶推法作为一种新颖的施工方法,具有占地少、对路面及航道影响少、质量稳定、架设速度快、安全性高等优势,在中等跨径桥梁施工中具有较强的竞争力。现以单跨188 m系杆拱桥为例,对大跨度钢系杆拱桥整体顶推施工过程进行受力分析。计算结果表明,主桥各构件出现最不利受力状态的阶段各不相同,结构受力均满足规范要求。计算结果为施工单位提供了施工过程中临时结构的设计依据,对实际施工能够起到很好的指导作用,对类似工程有一定的推广应用价值。     

大跨径结合梁斜拉桥的主跨合龙技术

结合梁桥是桥梁结构向大跨度发展的一种重要桥型。针对主跨为436 m的江津观音岩长江大桥主跨合龙所面临的技术难题,提出适合结合梁斜拉桥主跨合龙的方案,并在该桥上成功实施,可供类似桥梁设计和施工参考。     

大跨度桥梁结构优化设计措施

当前,桥梁呈现出越来越多的样式,并且在结构上也愈加复杂,这就要求大跨度桥梁在满足外观美观的同时还要满足其结构稳定性并保障其安全可靠。文章对大跨度桥梁结构优化设计进行研究,阐述了大跨度桥梁设计要点,对大跨度桥梁设计的优化措施进行了详细的探讨,以推动我国大跨度桥建设的进一步发展。     

强风区大跨度斜拉桥风致振动灾害风险评估

在风与桥梁结构相互作用的过程中,由于存在多种不确定因素,可能会导致出现不同程度的风振灾害,并且大跨度斜拉桥出现风灾后的损失严重。介绍了一般风险分析理论构架,在此基础上划分了桥梁结构风险概率限值范围,并建立了风灾风险评估矩阵。采用层次分析法对大跨度斜拉桥建立风险层次分析模型,并利用有限元模型——蒙特卡罗评估方法对其进行风灾评估。结合ALARP准则对斜拉桥的风致振动灾害风险评估体系进行研究,依据风洞试验与有限元计算结果识别出其风险等级。     

大跨斜拉桥施工期抗风措施方案研究

大跨桥梁主梁双悬臂施工阶段时结构的自振频率较低,抗风性能较差,该文以在建的某座大桥为背景进行抗风措施方案设计研究。在对多种方案进行动力特性分析的基础上,考虑该桥实际特点提出了"下拉索+TMD"的抗风措施。对采取施工抗风措施后的结构风致抖振响应进行计算,最后对该桥施工抗风措施减振性能进行计算分析和结构风荷载响应关键指标验算。结果表明:高墩大跨桥梁悬臂施工期风致振动响应较大,采取"下拉索+TMD"的抗风措施,可有效降低桥梁结构风致振动响应。     

大跨径连续刚构桥静载试验研究及仿真分析

桥梁结构的静载试验可以检验桥梁的整体受力性能、评价桥梁结构的实际承载能力,是各类桥梁施工质量控制及评定的重要手段。该文以某大跨径连续刚构桥为例,通过对该桥的现场静载试验与有限元模型仿真分析,对该桥整体受力性能和承栽能力作出了评价,为大跨度预应力砼桥梁的性能评估提供参考。     

桥梁施工中的振动控制

大跨度桥梁施工阶段,由于其未完成体系的特殊性,在风及施工荷载等作用下易产生振动,从而影响施工安全和工程质量.通过国外的一些典型工程实例,介绍了施工中振动控制的一系列措施.     

斜拉桥在施工双悬臂状态下受斜交风作用时的抖振响应分析

大跨度斜拉桥在施工双悬臂状态下受紊流风作用时,桥面将产生较大的抖振振幅,而紊流风的方位角对桥梁的抖振响应有较大影响。笔者从理论上分析了斜交风作用下桥梁抖振响应的计算方法,并结合实际算例分析了不同方位角下桥梁的抖振响应值。     

超大跨度缆索承重桥梁结构体系

设计和建造跨海连岛大桥是新世纪桥梁工程面临的巨大挑战。超大跨度桥梁并不只是常规概念的外推,需要与之对应的结构体系。从根本上改变缆索承重桥梁的缆索体系,可以突破跨度极限。本文指出了常规结构体系向更大跨度发展的制约因素,从缆索体系的角度介绍了超大跨度斜拉桥、悬索桥以及斜拉 悬索组合桥可能采用的各种体系。这些体系试图在静力、动力方面能远远超出现有限制范围,极大地提高桥梁的跨越能力。同时,新体系的采用也给材料、设计和施工提出了很大的挑战。     

一种预应力混凝土异型箱梁结构分析

在城市快速路设计中,城市立交节点根据交通功能需求经常设置多个定向匝道桥。因受到主线桥梁和地面辅助道路设计的限制,以及城市地下管线的影响,匝道桥结构设计中桥梁上部预应力混凝土箱梁结构必须采用外伸大跨度悬臂的中横梁构造,形成了一种特殊的结构类型。针对实际工程中这种特殊结构的受力特点,采用有限元分析方法,重点对典型工况进行了整体结构和局部数值分析,对整联桥梁进行了动力性能分析,较完整地得出了此类结构的力学状态,对工程项目设计和施工提供有力的技术支持,对同类结构应用具有一定的参考价值。