在役钢管混凝土拱桥吊杆疲劳可靠性分析

视中、下承式钢管混凝土拱桥吊杆的疲劳性能为随机变量,吊杆的应力历程为随时间变化的随机过程,提出了基于累积损伤模型的半动态疲劳可靠性分析模型。以依兰牡丹江大桥为例,通过广泛的资料调查,选择合适的吊杆疲劳性能参数,确定年交通量,并作出了合理的交通量预测,通过现场交通量调查,了解车辆的组成,建立了车辆荷载频值谱,通过建立有限元模型,计算得到吊杆响应,利用Monte-Carlo法对吊杆的疲劳可靠度作出了分析。     

随机车流作用下拱桥吊杆疲劳性能研究

为研究吊杆的疲劳性能,以某拱桥为工程背景,在MATLAB中使用蒙特卡洛抽样建立考虑车型、车道、车距、车速、车重5种参数的随机车流模型,使用ANSYS求解吊杆在随机车流荷载作用下的应力时程,评估吊杆的疲劳损伤和寿命。结果表明,跨中长吊杆和拱脚附近的短吊杆疲劳损伤值高于其他吊杆;车流密度越大,吊杆疲劳损伤值越大,个别吊杆的不同车流密度下疲劳损伤值可相差20倍;车流密度对吊杆疲劳寿命影响很大,尽可能使用长时间的实测车流数据才能得到满意的预测结果。     

系杆拱桥吊杆疲劳的影响因素

通过参数分析,对影响下承式系杆拱桥吊杆疲劳的直接因素,如吊杆的位置、吊杆的间距、边吊杆至拱脚的距离、吊杆截面积、吊杆的弯曲刚度、汽车冲击力等,以及一些间接因素进行了分析,并结合算例进行了应用。     

飞燕式钢箱系杆拱桥吊杆疲劳性能影响因素研究

飞燕式系杆拱桥由于受力合理,造型优美,已成为应用广泛的桥型之一。吊杆作为拱桥桥面与拱肋之间的重要传力构件,极易发生疲劳破坏。以某飞燕式钢箱系杆拱桥为例,探究拱桥吊杆设计参数对吊杆疲劳受力特性的影响,结果表明,吊杆的最大应力和应力幅均会随着吊杆间距减小而降低,边吊杆距拱脚距离的减小和吊杆截面积的增大会明显改善边吊杆的疲劳受力特性,这一结论可供提高飞燕式钢箱系杆拱桥吊杆疲劳性能的设计参考。     

中、下承式拱桥短吊杆结构行为分析

分析中，下承式拱桥短吊杆受力行为以及破坏机理，并提出改进短吊杆设计的意见。     

温度对拱桥短吊杆应力的影响

既有拱桥健康检测结果表明,短吊杆是拱桥易损构件之一。该文主要研究温差荷载对拱桥短吊杆截面应力的影响。假定短吊杆两端与拱肋及桥面均为固结,首先通过吊杆表面温度实测数据得出吊杆沿周向温度分布规律,再根据径向温度梯度得出吊杆横截面温度分布模型。然后,根据温度分布模型探讨短吊杆局部温差应力的大小及分布规律。同时,结合整体温差荷载作用下吊杆截面应力的理论推导和参数分析,探讨了吊杆截面不均匀应力分布情况及应力增大系数的范围。     

H型截面吊杆驰振稳定性的数值模拟分析

以某大跨拱桥H型吊杆为例,根据风洞试验和计算流体力学数值模拟分析方法,得出H型吊杆的阻力和升力系数;根据Hartog判据,得出该桥吊杆的驰振系数,并分析其驰振稳定性,通过计算得到驰振临界风速。研究结果显示,数值模拟分析方法的结果与风洞试验的结果吻合良好,表明利用数值模拟方法（计算流体力学）来研究吊杆的驰振稳定性具有一定的实用价值。     

系杆拱桥更换吊杆方法研究

介绍了临时吊杆法更换吊杆方案,通过有限元计算分析比较,给出了临时吊杆法的临时吊杆的张拉步长的确定。通过分析各个吊杆在同等步长条件下进行更换时,主梁、拱肋、吊杆各自的内力变化,得出最不利吊杆。结合桥梁吊杆更换模拟分析了吊杆更换时对拱桥各个构件的影响程度,同时得出吊杆最优更换顺序。     

拱桥新型吊杆安全性及其静动力影响研究

为研究吊杆失效对拱桥产生的不利效应,以一座三跨连续坦拱钢桥为背景,分析带套筒螺纹连接的不锈钢短吊杆运营期断裂对桥梁整体静、动力性能的影响。通过分析该类吊杆最可能的失效模式,引入吊杆失效引起的动力放大系数指标,采用ANSYS建立桥梁整体空间模型,分析单根吊杆失效引起的吊杆应力、拱肋和主纵梁关键截面应力及结构自振特性变化。结果表明:拱跨内单根吊杆失效引起主梁竖向位移动力放大系数为1.6~2.2;次短吊杆突然失效对相邻吊杆应力影响较大;单根吊杆失效对桥梁整体静力安全和动力特性影响较小。     

系杆拱桥短吊杆疲劳损伤评估

钢管混凝土系杆拱桥短吊杆易发生断裂,引起严重的工程事故。基于ANSYS软件建立了石门水库特大桥的全桥空间精细化数值模型,并开展疲劳分析;考虑车辆类型、车辆行车的行车道、行车速度、车头距及轴重分布特征,编制了随机车流程序。对吊杆进行了影响线加载计算得到吊杆疲劳应力幅时程。基于钢绞线S-N曲线,采用雨流计算法,利用Miner线性累积损伤准则,评估短吊杆疲劳损伤度。研究结果显示:短吊杆100年时疲劳损伤度为0.795,表明如果仅仅考虑随机车流引起的疲劳损伤,其吊杆损伤度未超过1.0。     

刚性系杆拱桥吊杆更换施工方法

通过对具有刚性系杆的系杆拱桥在吊杆卸除过程中的力学状态的分析,提出吊杆更换安全性控制的关键因素;探讨了吊杆更换施工中两种临时吊杆体系和无临时吊杆体系施工方法的力学模型,总结了三种施工方法的应用特点,提出了以钢桁梁传递吊杆力至相邻吊杆位置的第二种临时吊杆体系的工程适用性和安全性。。     

钢桁拱桥吊杆风致振动影响因素分析

以钢桁拱桥的H型吊杆的风致振动为工程背景,分析了吊杆的雷诺数Re、振动因子ξ、应力大小及应力状态、边界条件、断面形状对钢桁拱桥吊杆振动的影响程度.     

拱桥吊杆更换工艺及其力学特性分析

对中、下承式拱桥吊杆主要病害进行统计和原因分析,提出吊杆更换的一般原则,并对新吊杆类型选择、临时替代设施进行对比和分析。以重庆市合川合阳嘉陵江大桥为工程背景,对其吊杆更换工艺和力学特性进行分析,获得了良好效果。     

中承式拱桥吊杆损伤研究及有限元分析

中承式拱桥中吊杆的受力状况与整个拱桥的安全性能密切相关.文中考虑实际运营中吊杆拉伸刚度的损伤退化,对湖南省衡南县云集湘江公路大桥加固工程更换吊杆进行有限元分析,研究损伤变量变化对吊杆受力性能的影响;同时利用有限元软件分析考察了碳纤维（CFRP）棒材作为吊杆对整体结构性能的影响,结果表明CFRP棒作为吊杆可充分利用其抗拉性能,可运用到实际工程中.     

温差对系杆拱桥吊杆索力的影响

系杆拱桥是内部高次超静定结构,在成桥之后受温差作用结构会产生温度内力和位移,从而对吊杆索力产生影响。针对该影响,以某系杆拱桥为实例,建立Midas/Civil有限元空间模型,分析温差作用对吊杆索力的影响规律。结果表明:温差作用对吊杆索力影响显著,短吊杆比长吊杆所受影响相对小些。升温时索力增大,降温时索力减小;升温30℃时吊杆索力最大增量为59%;降温45℃时吊杆索力最大缩量为88.51%。在系杆拱桥吊杆设计和张拉时,应充分考虑温差影响,使吊杆处于合理的受力范围内,提高吊杆的使用寿命。     

吊杆拱桥安全设计探讨

从避免吊杆断裂破坏和增强整个结构体系对单根吊杆破坏耐受能力方面,探讨了吊杆拱桥的安全性预防设计,供同类桥梁设计借鉴和参考。为避免吊杆突然破坏,设计时应考虑吊杆及其锚固构造的可检、可修、可换,从而增强吊杆寿命和结构安全。     

吊杆钢丝锈蚀分布规律及检测试验

早期修建的拉吊索桥梁,限于当时的认识和技术水平,结构构造不合理,拉吊索锚头、钢丝锈蚀现象普遍。而现有检测手段对它们无法进行简便、直观有效的检查,导致拉索和吊杆的破坏存在极大的偶然性,并已出现桥梁坍塌的严重事故。文章通过对某中承式拱桥吊杆锈蚀的检测,介绍了吊杆钢丝锈蚀的程度和分布规律,提出了吊杆检查和养护的重点。     

吊杆断裂对系杆拱桥力学性能的影响

为研究吊杆断裂对系杆拱桥力学性能的影响,以某钢管混凝土系杆拱桥为研究对象。首先建立其有限元模型,采用正装迭代和倒拆相结合的方法计算其成桥索力,后与设计成桥索力相比较,验证了有限元模型的正确性。然后分析了吊杆断裂的数量及断裂位置对主梁线形、剩余吊杆内力及拱肋应力的变化规律。其结果表明,任意吊杆断裂,主梁线形变化值在断裂位置出现下挠峰值,且随着断裂位置往跨中偏移,该峰值不断增大,最大增加了7.18%。吊杆断裂只会引起同侧附近相邻吊杆的内力变化,对其余吊杆内力变化影响不大;其中跨中截面和L/4截面的吊杆对主梁线形和吊杆内力影响较大。双吊杆断裂之后,主梁线形和吊杆内力的变化值可近似认为单吊杆断裂时产生的变化值之和。且吊杆对称断裂时,主梁线形变化值和吊杆内力出现对称分布。吊杆断裂之后,拱肋最大值应力较完好时增加了24.8%。     

拱桥吊杆损伤退化机理及寿命评估研究进展

该文综述了拱桥吊杆损伤退化机理及其剩余寿命评估方法。通过对吊杆病害、荷载行为及损伤演化模型的概括总结得出:护套损伤演化、钢丝锈蚀和开裂是吊杆损伤退化的主要机理,温度和桥面振动是导致吊杆损伤退化的关键因素。吊杆承载力及寿命评估可根据锈蚀检测结果,采用脆性钢丝模型假设,将吊杆视为串并联系统,用极值Ⅲ型分布或蒙特卡罗法模拟。针对实桥检测、监测、诊断和评估等方面碰到的诸多问题,提出了新的研究路线。     

基于定期监测钢筋混凝土箱型系杆拱桥索力分析研究

以某钢筋混凝土箱型系杆拱桥为工程背景,在系杆和吊杆锚固端安装索力测试传感器,定期对其系杆和吊杆索力进行监测,通过对比分析索力变化趋势,并对其病害进行了跟踪监测,结果表明大桥在运营期间吊杆和系杆索力正常,但需要对结构性病害及时进行维修和保养。