基于CV Newmark-β法的桥梁风致振动FSI数值模拟

为求解桥梁断面风致振动问题,首先介绍了两类数值微分方程解法,然后以Ansys Fluent为计算平台,通过嵌入自定义函数的方法实现了流线型桥梁断面的流固耦合数值模拟。通过理论推导发现,通过以常规的Newmark-β法嵌入UDF来驱动桥梁断面附近网格做刚体运动建立起的流固耦合计算模型计算得到的位移,与Fluent程序中网格更新的实际位移不一致,因而提出了一种修正速度的Newmark-β法以消除这种误差效应,并且建立了相应的桥梁断面流固耦合计算模型。针对某具体桥梁断面分别采用以常规Newmark-β法和修正速度的Newmark-β法建立的流固耦合计算模型,进行了低风速下和高风速下的桥梁断面风致振动数值模拟。研究表明:断面小振幅运动下不同计算模型获得的位移时程曲线基本吻合,以常规的Newmark-β法计算获得的位移与网格运动的真实位移之间的误差较小,低风速下这种算法与网格真实运动之间的位移不匹配效应产生的误差可以忽略;高风速桥梁断面大振幅颤振下不同计算模型获得的位移时程曲线差距较大,以常规的Newmark-β法建立起的流固耦合计算模型计算获得的位移与网格真实运动之间的位移不一致效应造成的误差不可忽略;低风速和高风速下以修正速度的Newmark-β法建立起的流固耦合计算模型获得的位移均与程序中网格真实运动位移一致。进行桥梁断面风致振动CFD数值模拟颤振问题时,应尤其注意处理这种位移误差效应,以建立合理的流固耦合计算模型。     

新型钢板组合梁桥车桥耦合振动分析

为研究新型钢板组合梁桥车桥耦合振动特性及行车舒适性,文章对某高速公路上典型的新型钢板组合梁桥进行跑车数值模拟,基于车轮与桥面接触点位移协调关系进行了车桥耦合振动分析,研究了路面不平整度、车速和阻尼比对桥梁的挠度、冲击系数和行车舒适度的影响。研究结果表明:该桥行车舒适性评价满足规范要求,行车速度对桥梁结构响应影响不大,路面不平整度越小和阻尼比越大,结构响应和冲击系数越小。     

新型钢板组合梁桥车桥耦合振动控制研究

新型钢板组合梁桥自重轻,车辆质量与主梁的模态质量之比较大,在车辆活载下易发生振动。文中以某一新型钢板组合梁桥为例进行动力特性分析,研究不同质量比的液体质量双调谐阻尼器(TLMD)对结构动力响应的影响,并进行简谐激励时程分析和车桥耦合振动数值模拟,对该桥进行车桥耦合振动实测和对比。结果表明,TLMD对钢板组合梁桥具有良好的减振效果;TLMD质量比越大,结构受控后阻尼比越大,振幅越小;作用在跨中TLMD质量越大,对结构静力和动力特性影响均较大;建议类似桥梁减振的TLMD质量比取1.0%。     

悬臂浇筑连续梁设计研究

近年来，我国在基础设施领域的投资力度不断加大，推动了桥梁建设行业的大发展，悬臂浇筑连续梁因其自身抗震能力较好、结构刚度大、工程造价较低而被广泛应用，结合滁州至合肥高速公路合肥支线工程实例，对悬臂浇筑连续梁的工程概况及施工方案、主要设计指标、结构设计要点、主梁纵向计算主要结果对比，横梁计算几方面做了重点介绍，研究结果表明：工况1、工况2相比工况3,中支点正截面抗裂应力储备分别降低了44.3%、28.0%,斜截面抗裂应力储备分别降低了2.1%、1.3%,正截面法向压应力分别增大了3.4%、1.9%,斜截面主压应力分别增大了3.3%、1.9%。