车辆荷载作用下连续梁桥动力响应仿真分析

为研究桥梁在移动车辆荷载作用下的动力特性和承载能力,以某连续梁桥为计算实例,采用大型通用有限元软件ANSYS建立了质量-弹簧的车辆模型和桥梁结构的有限元模型,用时程分析法分析了车辆荷载作用下连续梁桥的动力响应特征,着重探讨了车辆刚度、车辆质量、行车速度等车辆荷载因素对连续梁桥动力响应的影响规律,并提出相应结论.     

温度荷载作用下混凝土箱梁桥剪力滞效应分析

采用有限元法对大跨混凝土箱梁桥在温度荷载及自重作用下的剪力滞效应进行了分析,结果表明,在温度作用下,箱梁翼板底面存在着较为严重的剪力滞现象,并获得了箱梁在温度荷载作用下剪力滞效应的一般规律和初步结论。     

车辆荷载作用下斜拉桥冲击效应的研究

将单个车辆作为一个单元，模拟为4轴10个自由度模型，桥梁模拟为梁单元模型，考虑轨道不平顺和桥梁的几何非线性，建立了车桥振动计算的耦合单元。在各种车辆速度作用下，对一座斜拉桥的冲击效应进行了研究。     

车辆荷载作用下斜拉桥冲击效应的研究

将单个车辆作为一个单元,模拟为4轴10个自由度模型,桥梁模拟为梁单元模型,考虑轨道不平顺和桥梁的几何非线性,建立了车桥振动计算的耦合单元.在各种车辆速度作用下,对一座斜拉桥的冲击效应进行了研究.     

弯梁桥径向水平荷载的横向分布

针对水平荷载的横向分布问题,基于刚性横梁法计算弯梁桥的径向水平荷载的原理,研究了弯梁桥径向水平荷载的横向分布。以某桥为研究对象,利用非线性有限元软件建立了该桥空间弯梁模型,在验证了该方法可行性和准确性的基础上分析了径向水平荷载对主梁内力的影响。     

弯梁桥建模分析

弯梁桥结构形式多样，受力复杂。对其进行力学分析的关键就是根据工程的具体情况，建立恰当的力学模型。本文针对弯梁桥常用的闭口箱形断面，介绍计算机分析时常用的几种建模方法及其适用情况。     

弯梁桥建模分析

弯梁桥结构形式样，受力复杂。对其进行力学分析的关键就是根据结构的具体情况，建立恰当的力学模型。本文针对弯梁桥常用的闭口箱形断面，介绍计算机分析时常用的几种建模方法及其适用情况。     

移动车辆荷载作用下大跨径连续梁桥动力响应研究

针对移动车辆荷载作用下公路桥梁动力性能设计与评价方法不足的问题,以依兰松花江公路大桥为例,运用自编程序,分析不同车辆荷载工况下桥梁冲击系数与振动加速度等动力响应指标的变化规律。结果表明,冲击系数随车辆纵向间距与车速的变化规律一致,均呈波动上升趋势;多车道时,若桥面不平整度沿横向变化不明显则冲击系数与车道数基本无关;大跨径桥梁不同部位的冲击系数有别,现行规范所采用单一断面的冲击系数计算全桥设计荷载方法的合理性值得商榷;在固定车距下,冲击系数随着加载效率的增大而呈下降趋势;振动加速度与冲击系数具有高度相关性。本文所得结论为移动车辆荷载作用下桥梁动力性能设计与评价提供了一定的依据。     

斜交弯梁桥与弯梁桥和直线桥的力学特性对比计算分析

该文采用结构有限元计算方法,以一座斜交弯梁桥为工程背景,利用ANSYS软件建立该桥计算模型。运用参数变异法,计算在恒载和预应力作用下斜交弯梁桥与弯梁桥及直线桥的力学行为的各自特点,对比分析其之间变化的规律及成因,可供工程设计和施工部门参考和借鉴。     

车辆荷载作用下纤维沥青路面响应分析

基于弹性理论,采用有限元方法分析车辆荷载作用下,纤维沥青混凝土的模量、不同道路等级下的纤维沥青混凝土层位置和厚度、基层厚度对路表最大弯沉、基层和底基层的层底径向应力的影响。结果表明,纤维加入到沥青路面后,提高了路面的整体变形能力,从而可以减小路面面层的厚度;基层厚度的增加,不仅缓解了由于纤维沥青混凝土面层厚度减小而产生的基层和底基层的层底径向应力的增加,而且可以减小纤维沥青混凝土的掺入量。在考虑提高路面结构的整体性以及面层和基层之间的粘结力时,给出了不同道路等级下纤维沥青路面结构的合理设计。     

侧向风作用下车辆荷载突变效应的CFD模拟研究

为研究车辆在突变风荷载作用下的气动特性,以大客车为研究对象,采用计算流体力学CFD(computational Fluid Dynamics)数值模拟方法,对侧向风作用下车辆风荷载突变过程中车辆的气动力特性进行了研究。采用动网格技术实现了对车辆行驶出隧道及通过桥塔区域时车辆风荷载的突变过程的动态模拟,分析了车体表面压力分布及气动力系数变化规律,讨论了车速、风速、车辆所处车道位置对车辆气动力系数变化的影响。研究结果表明:车辆行驶出隧道及车辆穿过桥塔区域时隧道及桥塔遮风效应的影响区域变长,车辆的三分力系数均有较大的突变。车辆所受风荷载突变使车辆的安全稳定系数发生较大突变,对车辆的行车安全和舒适性带来较不利的影响。     

曲线弯梁桥振动理论分析

利用广义坐标法和能量原理推导曲线梁桥的振动控制微分方程,解释曲线梁桥振动理论与直线梁振动理论的异同点,在推导质量矩阵的显式表达式过程中考虑截面扭转中心与截面形心的不一致。随后给出了曲线梁动力分析的有限元方法,并完成了相应电算程序的编制。最后通过实例分析并验证本文所提计算理论和计算方法的正确性。     

移动荷载作用下系杆拱桥的动力特性分析

以白沙河大桥为背景,采用ANSYS建立了全桥的空间有限元模型。并用Block Lanczos法计算了桥梁的前十阶自振频率及振型,对桥梁的自振特性进行了分析。结合APDL语言编制了相关程序,采用完全法对移动车辆荷载作用下系杆拱桥车桥体系的竖向动力响应进行了研究,计算出了桥梁各部位位移、速度、加速度等参数随时间的变化关系。     

车辆荷载作用下双工字钢-混组合连续梁桥振动控制研究

车桥耦合作用下,钢-混凝土组合梁桥竖向振动问题比较突出,这将影响行人的安全及舒适性。以中国某三跨双工字钢-混凝土组合连续梁桥为研究对象,对桥梁进行车桥耦合振动分析及控制。基于Newmark-β法在ANSYS中利用APDL语言建立车桥耦合振动模型,并对不同车重、车速和路面等级下的桥梁竖向加速度振动响应进行分析。在桥梁各跨跨中安装调谐质量阻尼器(TMD)对桥梁振动进行控制,采用最佳参数调整方法确定TMD参数。对安装TMD前后的桥梁振动响应进行对比分析,并结合Sperling指标对行人舒适度进行评价。研究结果表明：车速、车重和路面等级均是导致行人舒适度变差的重要因素;2辆同型号车辆按相应车道并排行驶,安装TMD后,随着车速的增大,桥梁跨中竖向加速度峰值减小率逐渐增大,当车速为120 km·h^-1时,桥梁跨中竖向加速度峰值减小率达到43.7%,Sperling指标从2.76降到2.33,振动控制效果最为明显;随着车重的增加,桥梁跨中竖向加速度峰值减小率基本呈增大趋势,当各车重为40 t时,桥梁跨中竖向加速度峰值减小率为29.1%,Sperling指标从2.20减小到1.99,行人舒适度得到了较大改善;随着路面不平顺等级的增大,桥梁跨中竖向加速度峰值减小率也逐渐增大,C级路面时加速度峰值减小率可达到29.4%,控制效果明显。因此,安装TMD对不同车重、车速和路面等级下的桥梁跨中竖向加速度响应均起到了控制作用,对双工字钢-混凝土组合连续梁桥安装TMD可以有效地改善行人舒适度。     

特种车辆荷载作用下州河大桥非线性可靠性分析

利用蒙特卡洛方法与条带法,以州河大桥为例,计算拱桥结构非线性承载能力的概率分布与可靠度指标。计算结果表明:随着偏心距的增大,截面承载能力减小,承载能力的离散性也相应减小。在特种车辆荷载作用下,可靠度指标与设计荷载比较,降低明显。拱轴线的变形,将导致可靠度指标的降低。     

弯梁桥支座设计

该文通过对某弯梁桥支座的布置方案计算比较,确定出适合该桥的支座布置形式,可为类似弯梁桥支座设计提供参考。     

简支梁桥在车辆荷载作用下空间振动特性分析

以福新桥为背景,分析了车道位置、桥面铺装层平整度、车速等因素对桥梁动力响应的影响,并对桥面动力响应频谱特征进行分析,得到一些结论,可为进一步研究公路车桥耦合振动提供参考。     

超重车辆荷载作用下沥青混凝土路面剪应力分析

剪切型破坏是沥青混凝土路面的主要破坏类型之一,超重车辆的存在加剧了沥青混凝土路面的剪切破坏。针对超重车辆作用下的沥青混凝土路面剪应力开展研究,利用有限元方法,以半刚性基层沥青混凝土路面结构为背景,分析了不同轮胎接地压力下沥青混凝土路面内部剪应力的分布特征,对比分析了超重车辆对路面内部剪应力分布的影响。分析表明,在垂直车辆荷载和水平摩擦力综合作用下,最大剪应力极大值出现在路面表面,最大剪应力随轮胎接地压力的增大呈线性增长;对于超重车辆荷载作用的沥青混凝土路面,应当选择抗剪强度好的改性沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石等材料,同时应适当提高中面层材料抗剪强度。     

沥青路面车辆荷载的非均布效应分析

目前各国基于多层弹性体系理论的沥青路面设计规范或设计手册中,都假设轮胎一路面的作用力为圆形均匀分布。然而实际轮胎与路面的接地形状更接近矩形,且随着轮胎负荷及胎压的不同,对路面的作用力也发生不规则变化,呈现出明显的非均匀分布。该文采用三维有限元分析方法,对轮载作用力的均匀和非均匀分布情形,进行了半刚性基层沥青路面的力学响应分析。     

弯梁桥直弯分析界限探讨

本文介绍了弯桥的类型及受力特点,讲述了直弯分析界限的意义,分析了目前国内外所采用的直弯分析界限,以及直弯分析界限的影响因素,重点叙述了弯桥与直桥的受力特点的界限问题,并提出将扭矩绝对值不大的弯桥简化为直桥计算的思路。采用通用有限元程序ANSYS对算例进行分析,得出结论:对于圆心角小于10°的小跨径弯桥,由于扭矩绝对值不大,做一般受弯及挠度分析时,考虑扭矩影响系数,简化为直桥分析是安全的;对于弯桥的受扭分析,由于弯扭差异较大,建议仍然采用弯桥进行分析;对于圆心角较大的弯桥,其梁单元和实体单元计算所得结果差异较大,需要采用空间实体模型分析。