高墩大跨连续刚构桥的动力性能及地震反应分析

龙潭河特大桥采用连续刚构体系,其桥墩最高达178 m.建立了该桥的动力分析有限元模型,计算了该桥的自由振动频率及振动模态,采用弹性反应谱理论对其进行了地震反应分析,获得了地震反应内力.     

大跨度组合体系拱桥模态试验方法的研究

佛山东平大桥是一座主跨300 m的组合体系拱桥,包括主拱与副拱的组合、主拱与刚性系杆的组合和主跨拱结构与边跨连续梁的组合,该桥的模态试验与一般拱桥的模态试验相比难度较大.该文以该桥为背景,应用基于固定参考点移动测点的环境激励桥梁模态试验方法(UINO法),获得了该桥的环境振动响应,在此基础上利用互功率谱法识别得到了该桥振动的模态频率、阻尼及振型,并与三维有限元模型计算结果进行了比较,二者吻合良好.结果表明,基于固定参考点移动测点的环境激励桥梁模态试验方法(UINO法)有效地解决了大跨度组合体系拱桥模态试验难题,且具有较高的实测精度.模态试验结果可作为该桥的有限元模型修正、损伤检测、使用状态评估和健康监测的基础.     

刚性系杆柔性拱桥模型试验研究

新城黄河公路大桥为装配式预应力钢筋混凝土系杆拱桥,桥梁运营时间超过40年,在活载作用下存在明显的结构振动病害.为系统研究该桥动力特性,制作该桥模型进行动力试验,根据π定理推导出模型桥与实桥的频率相似关系,进而对模型桥试验结果与实桥测试结果进行分析比较,证明提出的相似关系正确,试验数据可信,并提出提高该桥低阶自振频率、提高桥面系刚度的建议.     

异形连续梁桥振动频率修正

基于弯曲振动方程,建立三跨连续梁无阻尼有限元模型,并在该有限元计算模型基础上考虑结构阻尼比建立异形连续梁桥有限元模型,得出异形连续梁桥中斜交角度、跨径比对振动频率的影响。针对斜交角度、跨径比对结构频率的影响作用,在规范的频率计算方法基础上,建立异形连续梁桥振动频率的修正公式。     

单轨与汽车共同作用下风雨桥振动性能研究

为研究公轨合建"风雨桥"在单轨和汽车交通共同作用下的振动性能,采用板壳和杆系有限元建立桥梁和桥亭空间有限元模型,建立跨坐式单轨列车车辆和4种典型汽车车辆的竖向动力分析模型,根据统计数据模拟得到汽车车流.采用模态叠加法建立车桥耦合系统振动方程,分析了汽车与单轨组合的9种工况下的桥亭振动和桥上人行道振动.结果 表明:人行道振动加速度均方根值最大为0.337 m/s2,行人舒适度良好;桥亭水平振动速度在13～ 53 mm/s,建议对桥亭上的附属物连接进行防松和防落处理.     

基于动力刚度矩阵的波形钢腹板PC连续箱梁桥自振频率分析

为合理分析波形钢腹板的剪切变形对波形钢腹板PC连续箱梁桥自振频率的影响,首先,运用能量变分原理推导出波形钢腹板PC箱梁桥的单元刚度矩阵。其次,根据推导所得的单元刚度矩阵,采用MATLAB软件编制了考虑钢腹板剪切效应影响的多跨等截面波形钢腹板PC连续箱梁桥自振频率计算的求解程序。该程序计算所得自振频率值的正确性,得到了已建实桥频率实测值和ANSYS三维有限元计算值的验证。最后,对多跨等截面波形钢腹板PC连续箱梁桥弯曲振动频率的影响参数进行了分析。结果表明:本研究程序计算的自振频率值与已建实桥的实测值及有限元值吻合较好,该求解程序具有较高的精度,前5阶自振频率的差值在6.01%和7.32%以内;波形钢腹板的剪切变形效应对波形钢腹板PC连续箱梁桥的自振频率影响较大,而波形钢腹板的剪切模量是否进行修正及波形钢腹板的型号对该桥型的弯曲振动频率的影响较小,前5阶弯曲振动频率的差值在1.07%和0.55%以内,可以将其忽略不计;可将考虑剪切变形效应下波形钢腹板PC连续梁桥的动力分析问题,方便地纳入到普通杆系结构矩阵位移体系中,避免了ANSYS有限元模型建立和求解的复杂性,可为该桥型弯曲振动频率的计算与分析提供一定的参考依据。     

斜拉拱桥动力特性分析

斜拉拱桥是一种新型组合桥梁,以湘潭市湘江四大桥为例,利用ANSYS软件建立了斜拉拱桥的三维空间有限元模型,对其振动频率及振型进行了分析,并讨论了主要结构参数对振动频率的影响,为斜拉拱桥的设计提供参考。     

弯桥荷载试验研究

某弯桥在浇筑桥面铺装时梁体出现了明显的翘起现象,为了了解该桥的整体受力性能,对该桥进行了静、动载试验,根据试验和理论计算结果对其承载能力及工作性能进行了评价.试验和理论计算结果表明:该桥在静载作用下桥梁控制截面的应力和变形满足设计要求,在动载作用下桥梁的振动频率、冲击系数和振动阻尼比等实测动态特性与理论计算结果吻合较好,该桥有较好的动力特性,竖向刚度满足要求.     

多片梁组成的简支梁桥车桥耦合振动响应研究

根据多片梁组成的装配式简支梁桥的特点,横向梁之间采用铰接,车辆模拟为九自由度整车模型,桥面不平顺激励采用三角级数叠加法模拟,建立了该类桥梁的车桥耦合振动响应分析模型,结合模态叠加法和Newmark逐步积分法求解系统方程,研究了移动车辆荷载作用下多片简支梁桥的振动响应及冲击系数.以某一实际工程桥梁为背景,分析了该桥在单车荷载作用时,不同行车速度、不同路面等级以及不同横向作用位置下的振动响应及冲击系数;研究了车辆自振频率的变化对桥梁振动响应的影响.研究结果表明,边梁冲击系数比中梁大,路面等级是影响汽车活载冲击系数大小的重要因素.     

某高速铁路连续梁桥桥墩地震反应分析

为深入了解高速铁路地震区桥墩设计的特点,以某客运专线高烈度地震区连续梁桥为研究对象,建立全桥三维有限元模型,计算连续梁桥桥墩的刚度、结构的自振频率及振动模态特性,并采用反应谱法进行地震反应分析.计算结果表明:高速铁路连续梁桥桥墩纵向刚度比横向和竖向刚度小,在8度及以上烈度区,地震力控制桥墩截面的配筋设计,按照纵、横向进行地震效应检算可满足设计要求,也可采用减、隔震等措施来降低桥墩地震力.