钢桥塔与塔吊联合体系风荷载效应研究

施工阶段的钢桥塔属于典型的高柔结构,由于缺乏缆索的支撑作用,其低刚度可能会引起过大的结构位移响应。针对带塔吊钢桥塔联合体系静风荷载及响应,比较了《公路桥梁抗风设计规范》、《起重机设计规范》所提供的计算方法和计算流体力学(CFD)虚拟风洞技术的计算结果。通过对比可知,与CFD数值的计算结果相比,按照规范计算的联合体系部分位移响应极值偏于不安全;布置在钢桥塔顺桥向方向的塔吊,对桥塔顺桥向风荷载有一定的放大影响;根据CFD计算结果,可以得出风向对联合体系风荷载存在明显的影响。     

超大跨径斜拉桥辅助索对索网自振特性的影响

辅助索减小了单根斜拉索的自由长度,将相对独立的各单根拉索连接形成索网,是抑制超大跨径斜拉桥拉索振动的有效措施之一。以某试设计主跨1300122斜拉桥为例,首先简要介绍了目前常用的辅助索形式以及建立由斜拉索和辅助索构成的2维平面索网有限元模型,然后研究了辅助索的形式、与主桥的连接形式、安装道数、安装位置、弹性刚度以及初始张力对索网自振频率的影响,进一步讨论了与主桥不同连接形式的辅助索在冲击荷载作用下的内力变化。研究结果表明,各种形式的辅助索均能有效地提高索网的自振频率,可以通过调整辅助索的安装道数、弹性刚度以及安装位置等设计参数来优化索网的自振特性,辅助索与主桥连接可以避免辅助索承受过大的冲击荷载。     

台风“海葵”作用下苏通大桥风振响应

苏通大桥主跨为1 088 m,结构轻柔,抗风问题在大桥的设计阶段备受关注。大桥通车后,通过桥梁风场数据,发现虽然遭受了几次严重的台风袭击,但风致振动并不十分明显。2012年8月台风"海葵"对苏通大桥的风致振动产生了较为明显的影响,为此对其作用下的桥梁风场特性及相应规律进行了调查和分析,并基于结构健康监测系统,对桥梁结构响应进行了分析。结果表明,在本次台风作用下桥面最大风速为24.0 m/s,最大响应表现为主梁横向变形19 cm。通过与风洞试验结果相比较,发现桥梁风振响应能够与全桥气弹模型试验结果较好吻合。     

上海闵浦大轿桁架结构主梁斜风下的气动力参数研究

桁架式主梁断面结构复杂,对其在斜风作用下的静风荷载性能的研究也比较少,以上海闵浦大桥--双层空腹钢桁架结构斜拉桥为工程背景.针对不同风偏角的横向风作用下的桁架结构主梁断面进行风洞实验.并且通过对各风偏角的横向风作用下的主梁的静气动力系数的分解.初步探讨了桁架结构主梁斜风下的静风力系数的计算方法.     

钢板组合梁桥横向U型筋湿接缝力学性能试验研究

针对传统钢板组合梁桥湿接缝焊接工程量大、安全储备较难保证等问题,提出横向U型筋湿接缝结构,研究其受力可靠性。考虑横向U型筋不同搭接形式及长度,选取并制作支座墩顶中间位置横向U型筋湿接缝试件进行静力拉伸试验、支座墩顶钢主梁位置横向U型筋湿接缝试件进行动力疲劳试验,分析试件裂缝发展、破坏形态和钢筋应力的变化规律。结果表明:静力拉伸试验下,横向U型筋湿接缝施工缝处会较早产生裂缝;横向U型筋采用焊接或增加搭接长度可减小钢筋平均应力。动力疲劳试验下,混凝土开裂会造成横向U型筋应力转移,开裂荷载附近横向U型筋应变变化较为明显,开裂后横向U型筋应力呈非线性增长。静、动力试验过程中,横向U型筋结构裂缝发展及钢筋受力均满足设计要求,力学性能较好。     

大跨径人行桥人致振动舒适性研究

国内对大跨径人行桥人致振动舒适性研究较少，以某大跨径人行斜拉桥为例，采用强迫振动法和全桥连续行人流荷载模型，结合德国人行桥设计指南EN03(2007)，阐述了大跨径人行桥人致振动舒适性的评价过程，并采取了在桥上安装调频质量阻尼器(TMD)系统的减振措施设计。结果表明，通过减振措施，该桥的人致振动舒适性评价从“差”提高到了“最佳”。     

大跨度外倾式拱桥稳定及极限承载力分析

为研究外倾式拱桥稳定及极限承载力问题,以九堡大桥为背景,建立有限元分析模型,分别计算了该桥线性屈曲、几何非线性稳定(分别考虑初始缺陷以及材料非线性)、弹塑性稳定状态下的稳定系数,对失稳机理以及车道荷载和静风荷载作用下的极限承载力进行分析,在此基础上讨论了荷载及横撑布置对极限承载力的影响。分析结果表明:几何非线性对于刚度较大的钢拱桥稳定的影响不大,而材料非线性对极限承载力的影响显著,弹性稳定分析会过高地估计钢拱桥的极限承载力;外倾式拱桥的失稳多为面外失稳形式,且副拱拱顶横撑对稳定的影响较小。     

连续刚构桥长悬臂施工状态抗风临时措施比较

连续刚构桥长悬臂施工状态结构具有大、轻、柔的特点,阻尼下降,因而对风的作用十分敏感,风致振动对结构影响较大。在研究国内外连续刚构长悬臂状态下抗风临时措施应用基础上,针对某海峡大桥长悬臂施工状态提出五种抗风临时措施,建立有限元模型比较不同措施下风槽钢连接的措施能最大程度降低结构响应,大大提高结构抗风性能,这对连续刚构长悬臂施工状态风振控制具有一定的借鉴意义。     

爆炸荷载作用下斜拉桥的结构特性

以大跨径斜拉桥为例,运用流固耦合分析得到了不同等级炸药在内车道以及外车道爆炸后主梁承受的爆炸荷载力。建立混凝土箱梁、钢箱梁局部分析模型,分析不同等级爆炸发生后主梁的损伤。结果表明:主梁损伤范围主要受主梁类型以及爆炸质量影响,与爆炸发生水平位置的关联度很小。进一步建立全桥分析模型,根据爆炸荷载时域模型,开展了动力响应分析。结果表明:振动作用下主梁轴向应力变化很小,靠近爆炸点附近的拉索有较高的断索风险。     

基于寿命周期的大跨科拉桥养护手册架构

从全寿命周期的角度出发,以桥梁在寿命周期内性能最优为目标,结合大跨斜拉桥养护工作特点,探讨其养护计划的优化.此后针对近年频繁发生的一些极端事件,提出成套的应对措施,将灾害损失降至最小.综合以上考虑内容,给出大跨斜拉桥养护手册编写的指导性建议,为以后的大型斜拉桥养护工作提供便利.