曲线梁-斜跨拱组合钢桥结构分析与试验研究

针对某50 m跨曲线钢箱梁与60 m跨斜跨钢箱拱组合桥进行空间受力分析,并进行成桥的静载与动载试验.采用ANSYS程序建立全桥的空间有限元模型,并配合自编程序分析组合结构在设计荷载下的受力特征及拱、梁承载状况.根据桥跨结构的受力特性,对钢箱梁和钢箱拱的最不利弯矩截面进行静载试验,测试梁与拱的应力及位移,并进行拉索索力测试.静载试验结果表明,桥跨结构实际受力状况与计算模式相符较好;静载下钢箱梁、拱的实测应力相对较低;静载下几何位移基本小于计算值,说明实际桥跨结构安全储备很大.同时采用脉动法进行自振特性测试,并进行行车、跳车激振试验.动力试验表明,桥跨结构动力特性良好.     

正交异性钢桥面板足尺模型疲劳试验研究

为研究公路钢桥正交异性板的疲劳破坏行为及疲劳强度,以重庆江津中渡长江大桥为背景,选取其主跨梁段建立正交异性钢桥面板的足尺试验模型,进行疲劳试验。试验过程中对疲劳易损构造处的应力数据进行采集,观测其开裂情况,并采用热点应力法评估其疲劳强度。结果表明:加劲肋腹板与横隔板切口焊接处出现疲劳裂缝;顶板与加劲肋腹板焊接处出现纵向疲劳裂缝;横隔板切口处无疲劳裂缝产生,但存在较大拉应力;加劲肋腹板与横隔板切口焊接处的疲劳强度大于Eurocode规范中的90类细节的疲劳强度,也大于AASHTO规范中的C类疲劳强度,顶板与加劲肋腹板焊接处的疲劳强度大于Eurocode规范中的112类细节的疲劳强度,也大于AASHTO规范中的C类疲劳强度。     

钢箱梁用于公、铁桥梁时正交异性板疲劳敏感部位应力比较

宁波甬江铁路斜拉桥在设计中采用钢箱梁方案,在铁路桥中为国内首例.铁路桥梁钢轨横向位置固定,桥面铺装也与公路桥梁不同,为研究钢箱粱正交异性板用于铁路桥梁和公路桥梁的区别,在桥面板上分别设置铁路与公路铺装,通过有限元计算,得出设置不同铺装时疲劳敏感部位应力的横向影响线、纵向影响线,研究各部位应力的产生原因,分析钢箱梁正交异...     

多拱肋蝶形拱桥的稳定及其影响因素研究

多拱肋蝶形拱桥由于拱肋的异化导致结构的受力异常复杂且空间效应明显,拱肋的外倾角、矢跨比、含钢率等各种设计参数均会对该桥型的空间稳定性产生不同程度的影响。以太原市南中环主桥为背景,采用不同的方法对钢管混凝土拱肋进行模拟,并建立全桥空间有限元模型,深入研究了多拱肋蝶形钢管混凝土拱桥的空间稳定性及其影响因素,结果表明:主副拱肋的外倾角对结构稳定性的影响并不明显;存在一个理想的矢跨比值,使得结构的稳定系数最大,结构最为稳定;拱肋的初始缺陷会降低结构的整体稳定性;拱肋刚度的计算方法对稳定系数的影响也较大;增大拱顶附近截面的含钢率有利于增强结构的整体稳定性;拉杆等构件的刚度对结构的稳定性也存在着规律性的影响。     

环境激励下钢筋混凝土拱桥模态参数识别

为正确选择模态参数识别方法,对某钢筋混凝土拱桥进行了环境振动试验,采用频域、时域和时频分析方法——峰值拾取法(PP)、随机子空间识别(SSI)以及基于经验模态分解(EMD)和随机减量技术(RDT)的方法——识别其模态参数;比较了3种模态参数识别方法的特点和识别结果,并与有限元法计算结果进行了比较.研究结果表明:峰值拾取法的识别速度快,识别的频率较可靠,但识别过程需要较多人工干预;随机子空间识别的理论体系完备,适合程序实现,识别过程能较好地抵消测试过程中噪声等的影响;由于模态混叠的影响,EMD-RDT识别结果具有一定随机性.     

新月拱桥结构静动力特性分析

以某城市景观桥梁——新月拱桥为工程背景,运用Midas Civil建立全桥空间杆系有限元模型,对其施工全过程的静态受力、动力特性及稳定性进行分析。研究结果表明:空间桥跨结构受力合理,具有良好的刚度与强度;结构振动基频为0.93 Hz,为横向1阶;各主要施工阶段的稳定安全系数均大于4.0,具有良好的稳定性。     

飞燕式拱桥结构静动力特性分析

飞燕式拱桥具有跨越能力大、承载能力高、自平衡推力而地基适应能力强、造型优美的优点。以一座新建三跨连续自锚飞燕式提篮钢管混凝土拱桥为工程背景,通过有限元分析软件Midas Civil建立该大桥的空间杆系有限元模型,对该拱桥的空间受力特点进行分析,评定其结构静力、动力特性和施工过程以及成桥后的稳定性能。计算结果与分析表明,主拱肋及边跨各截面的抗力均大于组合轴力,同时各个主要施工阶段结构稳定安全系数均大于4。因此,该拱桥结构静动力性能优良,满足设计规范要求。     

索塔锚固区环向预应力束伸长值的影响因素和理论计算方法

针对小半径环向预应力束的伸长值多大于按照相关规范计算所得伸长值这种现象,分析了影响环向预应力束伸长值的各种因素,提出应把影响实际伸长值的因素产生的效应计入理论伸长值的计算方法中.给出了径向荷载效应引起的波纹管变形从而导致预应力束伸长值的计算公式以及由预应力束的挤压效应引起的修正系数,同时提出了由预应力束束效应导致的钢绞线受力不均匀引起的预应力束伸长值的计算方法.最后,给出了计算小半径环向预应力束理论伸长值的计算公式,并利用多个工程数据进行了验证.结果表明:小半径环向预应力束的实际伸长值与按照本文提出的理论计算方法所得的计算值比较,可以满足规范要求的±6％误差范围.     

瀑布沟钢管混凝土拱桥的动力性能研究

针对瀑布沟大桥建立由梁、杆、壳单元组成的空间力学模型，实施桥跨结构的自振特性仿真分析，并与实桥测试结果相比较分析。同时对车辆动荷载下桥跨结构的瞬态动力响应作理论模拟分析，并进行实桥行车动载试验，根据理论计算分析和实桥测试结果分析了桥面行车对桥跨结构的冲击作用。     

混凝土徐变性能和其长期徐变行为的预估方法

本文对混凝土徐变性能进行了初步研究，试验表明，高强度混凝土线性徐变(应力／强度)比值较普通混凝土的有所提高。混凝土徐变不仅与应力水平有关，而且还受加载龄期的影响，不同加载龄期的混凝土徐变曲线并不具有沿t轴平行的性质，这恰与老化理论的假设相反，影响混凝土徐变的因素有内在的，也有外在的，作者以混凝土抗压强虚作为诸内在因素对混凝土徐变影响的综合反映，提出了以徐变短期观测值预估混凝土长期徐变行为的公式，根据所收集的69组混凝土徐变试验数据看，所提预估公式具有令人满意的预测精度。