采用摩擦摆减隔震支座系杆拱桥抗震性能分析

随着系杆拱桥的大量建设,研究其在地震高烈度区的抗震性能具有重要的工程应用价值。现以工程实际中一座跨度105 m的系杆拱桥为背景,通过非线性时程分析方法,计算分析了其在强震作用下采用摩擦摆减隔震支座后的减隔震效果。分析研究表明,在强震作用下,系杆拱桥采用摩擦摆减隔震支座后,可有效地降低系杆拱桥纵桥向固定墩的地震响应和横桥向各墩的地震响应,有效地防止强震作用下结构的破坏,为结构优化带来较大空间。     

飞云江五桥浇注式钢桥面铺装温度场监测及温度效应分析

飞云江五桥为五跨连续钢桁系杆拱桥,采用浇注式沥青混凝土桥面铺装,为分析浇注式沥青混凝土摊铺过程对钢桥面系及桁架系的影响,进行了桥面板温度场实时测试,得到了随摊铺进程的桥面板升温规律和温度场分布特点。在此基础上,拟合得到了摊铺时沿桥纵向和横断面温度场曲线,并通过建立的有限元模型,计算分析了钢桥面系及桁架系的温度效应,评估了本次摊铺对钢桥结构的应力影响,可为同类钢桥面浇注式沥青混凝土摊铺安全性分析提供参考。     

客运专线下承式系杆拱桥极限承载力分析

为掌握铁路下承式系杆拱桥的极限承载力特性,以新建海南东环客运专线上跨度为61.5m的双线下承式系杆拱桥为背景进行研究.分别采用MIDAS Civil和OpenSEES建立该桥弹性和弹塑性有限元分析模型,采用纤维梁柱单元模拟钢筋混凝土拱肋的非线性响应,分析该桥极限承载力及初始缺陷对其极限承载力的影响.分析结果表明:具初始缺陷的铁路下承式系杆拱桥失稳特征为拱肋侧向位移过大、拱脚形成塑性铰而达到极限承载力,表现为极值点失稳;该类桥梁极限承载力计算需要同时考虑材料几何双重非线性因素影响;随着拱顶初始缺陷增大,该类桥梁桥面外极限承载力有所减小.     

钢管混凝土系杆拱桥吊杆布置形式对结构稳定与动力性能的影响

钢管混凝土系杆拱桥通过吊杆将桥道系和拱肋联成整体,共同承受荷载。吊杆的布置形式对结构力学性能有较大的影响。对一座钢管混凝土系杆拱桥进行计算分析,比较了直吊杆和3种斜吊杆布置形式下结构的稳定与动力性能。结果表明,采用斜吊杆可提高系杆拱桥面内刚度,减少地震作用下面内位移。     

三跨系杆拱桥的自振特性分析

以一个60 m+120 m+60 m的三跨系杆拱桥为基本模型,运用大型结构有限元分析软件ANSYS12为其建立了有限元分析模型,并且使用模态分析的方法对桥梁上部结构进行分析,计算出桥梁前20阶的自振频率以及周期,并在此基础上得出桥梁成型状态的振型图。通过分析振型图特点得到三跨系杆拱桥的自振特征,所得结论可为三跨系杆拱桥设计及抗震分析提供相关依据。     

齐鲁黄河大桥主桥主梁设计

山东齐鲁黄河大桥主桥为最大主跨420m的网状系杆拱桥。桥主梁的设计以安全、耐久、适用、环保、经济、美观为原则,综合考虑桥梁的交通功能、桥梁的跨度和宽度、吊杆的布置及纵横向受力等方面的因素。主梁采用扁平钢箱梁且轨道交通居中的桥面布置形式,梁高4.10m,梁宽60.7m,空腹式隔板间距4.5m,采用正交异性组合桥面系和锚拉板形式的索梁锚固构造。经计算,主梁的横向受力和纵向受力满足规范的设计要求。     

组合桥面系杆拱桥力学与经济性能研究

为明确大跨度组合桥面系杆拱桥的力学与经济性能,针对主跨200m的桥梁,进行3种系杆拱桥方案(组合桥面、竖直吊杆;正交异性钢桥面、竖直吊杆;组合桥面、网状吊杆)的试设计研究。采用TDV RM Bridge有限元程序建立3种试设计方案模型,对比3种方案的静力强度和稳定性等力学性能;统计各方案材料用量,引入材料指标,对比3种方案的经济性能。结果表明:对于主跨200m的系杆拱桥,组合桥面与正交异性钢桥面相比更能展现出良好的技术与经济竞争力;采用网状吊杆,可显著提高系杆拱桥的结构刚度、减小拱肋和系梁的活载弯矩、节省材料用量,但应重视吊杆的疲劳问题。     

中山一桥桥面系的方案选择

桥面系的方案选择是关系到整座桥的造价以及受力性能的重要因素,广州市中山一桥在进行桥面设计时采用了两个方案,一个是钢-混凝土结合梁体系,另一个是钢箱体系。通过对两种方案的截面几何尺寸、构件内力、挠度和变形曲线、自振周期和振型这几个方面的分析比较,得到它们之间的受力性能异同,结合中山一桥的具体特点和这两种方案下受力性能间的分析比较,最终选定桥面系的方案为钢箱体系。这种体系具有桥面系轻,各主要构件的内力小,桥面的挠度值小,施工速度快的特点,尤其适合于要求施工工期短的城市桥梁,将钢箱体系应用于中山一桥中取得了很好的综合经济效益。通过对中山一桥桥面系方案选择的探讨,旨在为类似桥梁桥面系方案的选择提供参考。     

下承式钢管混凝土系杆拱桥稳定性研究

面外稳定性是影响钢管混凝土系杆拱桥稳定性的主要因素之一。在借助有限元程序的基础上,对下承式钢管混凝土系杆拱桥在成桥阶段的整体稳定性进行详细的分析验算,得出计算模型的失稳模态以及稳定安全系数。通过这些结果来分析影响钢管混凝土系杆拱桥面外稳定性的主要因素。研究成果对同类工程建设具有一定的参考价值。     

先简支后连续梁桥车辆冲击系数影响因素研究

针对先简支后连续梁桥的结构特点,采用板单元及实体单元模拟连续梁桥,使用9自由度的三维整车模型模拟汽车荷载,考虑桥面不平顺,建立了该类桥梁的车桥耦合振动响应分析模型.结合模态综合技术和Newmark-β数值积分方法进行迭代求解.以某座典型的4跨先简支后连续梁桥为算例,分析了该桥在单车荷载作用下,行车速度、路面等级、车辆自...     

下承式组合梁系杆拱桥设计及施工

下承式系杆拱桥采用组合梁桥面系及钢箱拱肋是新的发展趋势。结合大芦线新汇路桥135 m跨径主桥工程实例,介绍组合梁系杆拱桥的设计及施工。包括桥梁总体设计及主梁、主拱、吊杆等结构设计,对主桥结构进行了静力计算及稳定分析,并简要介绍了主桥的施工过程,为类似桥梁工程提供参考。     

浦东新区钢管混凝土桁架系杆拱桥的设计实践

借鉴在浦东新区已建或待建的钢管混凝土桁架系杆拱桥的经验,进一步探索了桁架拱肋断面形状选择、拱梁设计的理论,包括计算图式的取用。介绍了实践桥梁的桥面系设计及拱梁结构计算结果。同时深化了桁架系杆拱桥无支架施工工艺。     

桥面不平顺对下承式系杆拱桥振动影响的试验和模拟研究

为了获得下承式系杆拱桥的汽车荷载冲击系数，在桥面间隔布置橡胶减速条带以形成周期性的不平顺输入，对下承式钢管混凝土系杆拱桥的动挠度进行现场实测。结合自编的车桥耦合（VBI）单元，建立车-桥耦合振动三维有限元分析模型，通过与实测结果对比验证VBI单元的正确性。在此基础上，引入另外3座标准拱桥以形成涵盖4种跨径的下承式系杆拱桥研究对象，输入规范规定的A~D级不平顺，研究车速、车重和桥梁基频对系梁冲击系数的影响。研究结果表明：汽车通过周期间隔布置的减速带时会形成稳态激振，当激振频率接近桥梁的前2阶基频时，引起的系梁动挠度响应最大；系梁的汽车荷载冲击系数随着桥梁基频的增加呈现出先增大后减小的趋势，当小汽车（总重低）行驶于差桥面（D级不平顺）时，规范值明显低估了系梁的冲击系数。     

下承式钢管混凝土系杆拱桥吊杆断裂动力性能分析

吊杆是钢管混凝土拱肋和桥面系荷载传递的纽带,吊杆的可靠性、耐久性关系着下承式拱桥的安全和正常使用。以某下承式钢管混凝土系杆拱桥为背景,采用有限元软件MIDAS/Civil建立全桥空间模型,分析钢管混凝土系杆拱桥吊杆断裂前后的自振频率。     

长阳清江大桥主桥上部结构设计

长阳清江大桥主桥采用(60+200+60)m飞燕式钢桁架系杆拱,具有跨越能力大、桥面系结构高度低、自重轻、强度大、抗变形能力强、造型美观等特点。拱肋采用N形桁架布置,为保证系杆拱的空间稳定性,在拱肋上、下弦杆及边拱肋平面内设置了风撑。系梁采用刚性系梁,承担拱肋全部水平推力,简化了因设柔性系杆而需要的定位及锚固构造。桥面系采用简支桥面连续的钢-混凝土组合梁,通过支座搁置于横梁上,有效地减轻桥面系自重。吊杆采用钢绞线整束挤压吊杆,两端采用叉耳式构造,通过控制吊杆无应力下料长度来控制张拉力,既方便施工又有利于后期养护维修。全桥静力及稳定性分析表明,设计满足规范要求。     

桥梁资讯北大核心

美国韦尔斯堡大桥(Wellsburg Bridge,见图1)跨越俄亥俄河,连接西弗吉尼亚州韦尔斯堡市与俄亥俄州布瑞连特镇,主桥为网状吊杆系杆拱桥,主跨长253m,桥面系为钢板梁与混凝土桥面板组合结构。桥面布置3条3.6m宽的行车道、2条1.8m宽的路肩和1条2.4 m宽的人行道。桥墩采用φ3m和φ2.4m的钻孔桩基础,承台为钢筋混凝土承台。桥墩为钢筋混凝土桥墩,采用标准钢模板施工。俄亥俄州侧引桥跨越铁路线,主梁为预制混凝土梁,采用起重机起吊安装,一次安装2个梁段。     

重庆朝天门长江大桥主桥设计与技术特点

重庆朝天门长江大桥主桥采用(190+552+190)m中承式连续钢桁系杆拱桥结构,为双层桥面布置的公轨两用大桥。主桁拱肋为变高度N形桁式,中跨布置双层系杆。主桁构件选用3种不同材质,部分采用了变宽(高)度杆件。中间支承节点采用整体节点,其余均采用拼装式节点构造。上层系杆采用钢制杆件,下层系杆采用组合式系杆,吊杆采用高强度平行钢丝索。桥面系采用公路为正交异性钢桥面板、轻轨为纵横梁体系的组合式桥面结构。主梁边跨采用临时墩辅助的伸臂法架设,中跨采用扣索塔架辅助全伸臂安装,先拱后梁,在跨中合龙。     

大跨宽幅单索面系杆拱桥新结构建设关键技术研究

宽幅单索面系杆拱桥具有简洁大方、行车方便、经济效益显著等优点，但其自身结构特点限制了此类桥梁向更大跨径和更宽宽度的发展，通过采取设置背索的拱、梁、索协作体系和优化U肋钢桥面为型钢开口肋新结构的措施，提高了传统单索面系杆拱桥的稳定性和适用性，并对该新结构的建设关键技术进行研究，使得单索面超宽桥面系杆拱桥新结构已成功应用于主跨168 m的于都胜利大桥，实现了单索面系杆拱桥桥宽的突破。     

安庆长江铁路大桥主桥桥面系受力分析

安庆长江铁路大桥主桥为主跨580 m的六跨连续钢桁梁斜拉桥,桥面系采用正交异性钢桥面系。为验证该桥整体桥面系结构受力是否合理以及能否有效参与主桁结构的共同受力,采用有限元分析程序ANSYS分别建立3号桥塔支座附近E17～E23六个节间和中跨跨中E37～E43六个节间的钢桁梁节段模型,对桥面系中纵梁、横梁及横肋、桥面顶板的应力进行分析。分析结果表明:在设计荷载作用下,桥面系中纵梁、横梁、桥面顶板的应力水平均满足规范要求;桥面系受力横向分配比较均匀,结构整体刚度好;同一主桁断面处桥面顶板和纵梁的纵向应力分布较均匀,桥面系结构能有效参与主桁共同受力。     

厦漳跨海大桥北汊主桥振动台试验研究

为了研究阻尼器和不同地震激励方式对厦漳跨海大桥北汊主桥抗震性能的影响,以及为计算分析提供依据,设计制作了1∶50的有机玻璃全桥模型,利用地震台阵对模型桥进行了白噪声激励和模拟地震试验,分析模型的动力特性及一致激励、行波效应以及带阻尼器时的地震响应.试验结果表明:试验模型模态测试结果和计算结果吻合较好;在顺桥向地震作用下,阻尼器减震效果明显;纵向行波效应对大桥影响较大,横向行波效应对大桥影响很小;大桥桥塔各向地震响应是解耦的.因此,可以选择适宜的阻尼器,以提高大桥的抗震性能;可以采用纵向十竖向和横向十竖向2种地震输入方式进行大桥的抗震分析.