基于风洞试验的变截面圆灯柱涡激振动与影响因素研究

为了研究某实桥变截面圆灯柱发生的风致二阶振动现象，采用多段薄壁空心铝管焊接并覆盖泡沫管和柔性PVC薄膜的方法，设计制作了满足相似比要求的变截面灯柱气弹模型，解决了低质量比、低阻尼比变截面细长结构风洞试验不便模拟的问题。通过风洞试验，采用非接触式视频测量位移系统和眼镜蛇探针测试了不同风速下灯柱位移响应和尾流风速，重现了灯柱的二阶振动现象，通过分析确定其为涡激振动；采用傅里叶变换和小波分析研究了变截面灯柱的涡脱频率和涡激振动时频特性；开展了不同焊缝位置对灯柱涡激振动影响研究，分析了3种不同螺旋线布置方式对灯柱涡激振动的抑制效果。研究结果表明：灯柱在涡激振动锁定区内发生单一模态的涡激振动，运动轨迹为清晰的椭圆形，而在锁定区外发生多模态振动；变截面灯柱中部存在一定长度的控制区域，当中部控制区域涡脱频率接近结构固有频率时即发生涡激振动锁定现象，当中部控制区域脱离锁定频率，此时圆柱的涡激振动响应迅速降低；灯柱涡激振动响应受焊缝的位置影响显著，不同的焊缝位置可能抑制或者增强涡激振动；8 cm螺距双螺旋线能够有效控制灯柱模型涡激振动响应。     

小半径曲线刚构-连续梁桥单箱双室主梁合理构造设计研究

为了解小半径曲线刚构-连续单箱双室箱梁桥弯扭耦合作用效应,指导主梁合理构造设计,以莫桑比克某跨海大桥北引桥(小半径多跨曲线刚构-连续单箱双室箱梁桥)为研究对象,采用MIDAS Civil软件建立该桥整体模型,采用ANSYS软件建立局部实体模型,计算不同顶板厚度箱梁的扭转受力性能,分析弯扭作用下箱梁断面各部位剪力分布规律。结果表明:箱梁约束扭转产生的翘曲正应力相对弯曲正应力较小,设计时可忽略不计;顶板整体加厚可降低顶板扭转剪应力和翘曲正应力,可分别降低24%、33%;扭矩对两侧边腹板剪力存在差异影响,对内侧边腹板影响较大,不利影响达40%,弯桥设计时腹板厚度应按受力最不利的内侧腹板控制。     

基于欧洲规范的马普托大桥总体验算

在以中国规范设计、欧洲规范验证的莫桑比克马普托大桥设计过程中,通过对欧洲规范体系的研究以及与国外工程师的交流,积累了一定的欧洲规范设计经验。本文以马普托大桥欧洲规范主桥验算为实例,介绍了桥梁作用、组合、验算标准等,希望对工程设计人员了解和掌握欧洲规范有到一定的借鉴作用。     

中欧规范T梁上部结构对比研究

各国规范均为一套系统且复杂的体系,难以用简化的分析方法进行全面的对比。对比规范的安全度,需要从作用效应和抗力效应两个方面综合考虑。作用效应需要进行不同状态的荷载组合以得到结构的组合内力,抗力效应需要考虑承载能力状态、正常使用极限状态(抗裂要求、混凝土压应力要求、刚度要求等)。而桥梁结构的形式多样,汽车荷载的布置也存在很大的变化,给规范的对比研究增加了很大的困难。该文旨在通过对中欧规范T梁的设计对比研究,提出较为直观的设计对比结果。     

伦洲大桥主桥结构设计

伦洲大桥主桥为100 m+2×170 m+100 m空腹式连续梁—刚构组合体系.主梁采用单箱双室截面,主梁上、下弦汇合段采用柔性中板方案;下弦设置顶板束,梁段根部下弦设置腹板下弯束,顶板悬臂浇筑束两两错开布置;上、下弦汇合前施加顶推力并设置临时固结;主墩为实体墩,中主墩固结,边主墩释放,边主墩横向设3排支座,墩顶设临时固结块.0号块、边跨现浇段及合龙段采用支架现浇,其他节段采用挂篮悬臂浇筑.分别采用MIDAS Civil 2010、ANSYS 10.0软件进行主桥总体及局部应力分析,计算结果表明:伦洲大桥各项指标均能满足规范要求,且有一定的安全储备.     

重庆渝湘复线双堡特大桥主桥设计

重庆渝湘复线双堡特大桥主桥为2×405 m连续上承式钢管混凝土变截面桁架拱桥,矢跨比1/4.75,悬链线拱轴线,拱轴系数1.55。主拱圈由两幅拱肋和风撑组成。拱肋采用四肢格构式结构,单幅拱肋宽7.5 m,两幅拱肋横向中心距17.5 m。拱肋弦管采用Q390D钢,直径1 400 mm,内灌C70自密实混凝土。风撑采用米字撑。拱上立柱采用双肢排架式空心矩形截面钢箱结构,桥面系采用连续钢-混组合梁,单跨27 m。中央拱座基础采用“浅挖拱座+桩基础”的构造形式,以适应岩溶发育区地质条件及降低连拱效应。拱肋采用900 m超长缆索吊装配合自平衡斜拉扣挂系统大节段吊装,桥面系采用地面组拼并张拉预应力、整体吊装的装配式施工方案。     

无应力索长控制法在斜拉桥调索中的应用

针对斜拉桥施工过程中出现结构体系不明确(如索张拉时结构中存在支架等)和索力控制偏差及结构计算本身就设置了调索阶段3种在运营之前需要调索的情况,介绍了以无应力长度为基础通过控制调索时张拉端拔出量来调整索力的方法,并对该方法的理论基础、实际操作要求及特点进行了说明。     

英雄大桥独柱斜塔设计

随着中国综合国力和造桥技术的不断提高,结构新颖、外形美观的桥梁不断出现。南昌英雄大桥采用独柱斜塔扭索面钢混结合斜拉桥,在桥塔造型、斜拉索布置、桥梁施工等方面较普通斜拉桥都有很多的创新。该文对英雄大桥桥塔结构设计、索塔锚固区局部应力分析、斜塔施工过程中关键问题控制、优化等方面进行详细介绍,以期对类似结构设计提供参考。     

燕矶长江大桥约束体系设计

燕矶长江大桥为主跨1 860 m双层桥面钢桁梁悬索桥,主缆采用不同垂度四主缆布置,针对该桥结构特点,采用MIDAS Civil软件进行有限元静力计算,采用SAP2000软件进行有限元地震响应计算,对该桥纵、横、竖向约束体系进行设计。通过对比研究中央扣、纵向弹性约束、纵向限位挡块方案的可行性及减少伸缩装置规格的程度,确定采用纵向限位挡块进行纵向限位,伸缩装置规格可由D3 000 mm减小为D2 000 mm;采用电涡流-摩擦组合型纵向阻尼装置减小地震作用下梁端纵向位移,有效抑制梁端高频往复运动,改善支座和伸缩装置工作环境。横向约束采用球型钢支座限制加劲梁梁端横桥向摆动。通过分析梁端支座负反力消除措施适用性,竖向约束采用塔连杆方案,改变传统竖向约束方案的工作模式,更好适应反复的拉压力和纵向高频往复位移。     

大跨混凝土梁式桥合理化构造研究

采用多变量解析法研究大跨混凝土梁式桥构造,通过梁高、腹板厚、底板厚三变量试算,推荐合理化的构造尺寸,并结合依托工程采用软件验证。研究成果除满足规范要求外,还兼顾结构长期变形、腹板开裂、底板防崩的影响,大幅提高了结构的承载能力及结构耐久性。该研究思路清晰、原理简单,可有效避免半经验、半理论设计方法带来的风险,具有较强的推广价值。