大跨度变截面连续箱梁桥车桥耦合振动分析

基于桥梁工程中广泛应用的变截面连续箱梁桥受移动车辆荷载作用时的振动方程解析解难以得到,本文运用桥梁结构动力学和有限元方法,对Euler-Bernoulli梁单元采用二节点的Hermite形函数,在假定的变截面模式基础上,推导了梁高呈抛物线变化箱形截面梁单元的刚度矩阵和质量矩阵.在时域中采用精细时程积分法,编制了桥梁动力响应数值计算程序,对长沙市某工程中变截面连续箱梁桥在车辆通过时的振动响应进行了分析,研究了车辆速度和加速度变化对桥梁挠度的影响.模拟结果与已发表的文献吻合较好,挠度满足规范要求,表明该桥具有良好的刚度.     

多跨变截面连续梁桥在车辆通过时的振动分析

针对多跨变截面连续梁桥在车辆通过时的耦合振动问题,采用了移动质量模型下的有限元法进行数值模拟,使用Euler-Bernoulli变截面梁单元模拟桥梁结构,给出了完整系统下的动力求解微分方程组的离散形式,其中移动荷载采用Dirac δ函数表示,并采用二节点的三次Hermite插值函数向单元的节点进行分配,对于移动质量模型下所产生的各相关的力采用移动质量单元处理.在假定变截面模式的基础上,推导了梁高呈线性变化及抛物线形变化的矩形截面梁单元刚度矩阵和质量矩阵,编制了有限元动力求解软件,并对变截面多跨连续梁桥在移动质量作用下的动力响应过程进行了数值模拟计算.结果表明:计算结果与一些已发表的简单算例吻合很好.     

梁格法建模在宽箱梁桥静载试验中的应用

梁格法是一种空间计算分析的方法,具有清晰、易理解等特点,广泛引用到宽桥、异形桥等的计算分析。在桥梁静载试验理论分析中,它能得到主要控制截面的挠度、应变数据,以满足宽箱梁桥静载试验的理论计算要求。基于梁格法理论,采用空间梁格法对某连续宽箱梁桥进行分析,计算分析了设计活载静载响应,得出主要控制截面的横向测点理论计算值,并根据现场静载试验结果对该桥进行评估。对梁格法在桥梁静载试验应用中提供了借鉴和参考。     

某公路连续梁桥在不同车速作用下的动力响应分析

预应力混凝土现浇变截面连续箱梁是一种广泛应用的桥梁结构形式。不同车速的车辆荷载下,连续梁的动力响应有所不同。以海南省白沙快速出口路项目路线起点互通儋州互通A匝道主桥33 m+50 m+31 m预应力现浇混凝土变截面连续箱梁桥为工程背景,采用Midas/Civil软件构建有限元模型,进行结构特征值分析和时程分析,研究桥梁在不同车速的车辆荷载作用下的动力响应,为本桥后期的养护检测等提供理论指导。     

变宽等截面连续箱梁桥施工过程线形控制及受力特征分析

变宽连续箱梁具有整体性能好、抗扭刚度大、建筑高度小、能适应复杂线形变化等优点在高速公路和城市道路中得到越来越多应用。本文从结构特点、受力特征分析了变宽箱梁桥力学特性与普通直箱梁桥的差异。结合某3×30m变宽等截面连续箱梁桥施工过程控制,分析了梁格法的基本原理及在变宽箱梁中的应用,利用有限元软件建立梁格法分析模型,对施工过程线形控制进行了总结,讨论了变宽连续箱梁各腹板在不同截面的应力分布特征,为此类桥梁设计与施工控制提供参考。     

影响连续梁桥混凝土收缩效应的参数敏感性分析

本文阐述了变截面PC连续箱梁桥混凝土收缩效应的理论及有限元仿真研究,为研究收缩效应对PC梁桥施工及运行阶段中的成桥线形和截面内力响应的影响,以某三跨变截面PC连续箱梁桥为例,基于3D仿真模型分析环境湿度、加荷龄期、桥梁运行时间影响连续梁混凝土收缩效应的参数如进行连续梁桥内力分布及位移响应的敏感性分析。结果表明:混凝土连续梁收缩效应随环境相对湿度和桥梁运行周期的增大而增大,随着加荷龄期的推迟而减小,基于变截面PC箱梁竖向位移和截面内力响应的参数敏感性分析,提出了施工过程中减少混凝土收缩效应的建议。     

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。     

基于梁格法的预制箱梁横向刚度模拟研究

为准确模拟预制箱梁空间梁格模型的横向刚度,以准兴重载高速公路魏家村中桥右幅桥为背景,研究预制箱梁空间梁格模型中虚梁形式对横向刚度的影响。该桥为4×20m预制混凝土连续箱梁桥,按交工静载试验满载加载,测试主梁的应变和挠度;采用MIDAS Civil软件建立3种虚梁形式的主梁空间梁格模型,计算设计荷载和试验荷载下主梁弯矩、最大正弯矩工况下主梁的应变和挠度以及相应校验系数,并与试验结果进行对比。结果表明:空间梁格模型的横向刚度随虚梁刚域长度的增加、虚梁有效长度的减小而增大,且将虚梁自纵梁中心开始到纵梁腹板内侧边缘为止设置为梁端刚域时,空间梁格模型模拟的横向刚度与实际桥梁的横向刚度最为接近。     

齐齐哈尔嫩江公路大桥动载试验研究

通过对齐齐哈尔嫩江公路大桥变截面连续箱梁桥在汽车荷载作用下的振动问题进行实桥测试和理论分析,测定其动态特性及在移动车辆荷载作用下的动态响应,了解该桥在动荷载作用下实际工作状态,从而判断该桥整体结构的安全承载能力和使用条件.     

焦枝复线洛阳黄河大桥横向刚度分析

提出预应力混凝土双Ｔ梁的横向振动分析模型，根据势能驻值原理及形成结构矩阵的“对号入座”法则，推导列车－桥梁时变系统的总体质量、阻尼和刚度矩阵，以车辆构架在桥上的实测蛇行波和车辆轮对在线路上的实测蛇行波为激振源，分析计算焦枝复线黄河大桥的车桥系统横向振动响应，评价该桥具备的横向刚度。     

连续梁桥的活载正应力偏载系数研究

在变截面连续箱梁桥中,由于活载的内力影响面的形状比较复杂,箱梁几何构造对约束扭转正应力的影响沿桥跨度是变化的,因而,不宜对全桥采用统一的偏载系数.通过理论分析和基于实桥的有限单元的数值计算,探讨变截面连续梁偏载系数沿跨度的分布规律,提出实用的偏载系数取值建议,供工程设计参考.     

连续宽梁桥偏载作用下的剪应力放大系数分析

通过剪应力放大系数修正按平面杆系计算的活载剪应力值,来考虑空间扭转和畸变影响带来的剪应力放大,结合泰州长江大桥引桥为例对活载应力放大系数进行探讨,通过基于有限元的数值计算,探讨了变截面的剪应力放大系数沿跨度分布规律,研究表明,变截面连续宽梁桥的剪应力放大系数沿桥是变化的,剪应力放大系数取以前的1．05经验值对于支座附近以外的区段是偏于不安全的,除墩顶附近截面外,其他部位的剪应力放大系数可达1．7左右,在腹板上缘取得最大值。     

梁拱组合桥的设计与施工新思维

以韶关五里亭大桥为依托,介绍了梁拱组合桥的设计与施工的新思维.详细论述该桥单排无承台变截面桩的新结构,主梁分条、分块预制组拼顶推的新工艺,主拱的三管集束式钢管混凝土拱肋,以及“先梁后拱”的施工新方法.研究成果可供同类型的桥梁设计、施工参考.     

兴隆76路中承式异形钢管拱桥总体设计

兴隆76路中承式异形钢管拱桥为成都市天府新区直管区川法生态科技园的一座标志性景观桥梁，跨径组成为32 m+96 m+32 m，主拱拱圈整体造型为人字形，截面形状呈蜜桃形，除了左右两拱圈交汇处采用变截面外，其余区段均为等截面，主梁为等高等宽连续钢箱梁，其桥面板采用正交异性板结构，吊杆上、下端均采用钢锚箱与主拱拱圈、主梁进行锚固。采用有限元软件对主桥进行整体静力及稳定性分析，结果表明：在施工阶段及运营阶段主拱和主梁的承载能力均满足设计规范要求，桥梁具有良好的静力性能。通过总结此类桥梁结构的设计形式及受力特点，可为后续其他类似桥梁的设计提供经验参考。     

斜拉桥双箱单室箱形主梁的空间应力分析

利用结构有限元分析程序ANSYS,对两座大跨度斜拉桥不同长度、不同尺寸的箱形主梁建立了6个有限元模型,并对其进行了施工阶段的空间应力分析。考虑到梁段以外附近区域的作用,在梁两端截面上施加了由平面杆系结构分析所得的端面内力;另外,索力和预加力也施加在相应的位置,分析了不同工况下箱形主梁在自重、索力和预应力作用下的空间应力效应。归纳出斜拉桥中此类双箱单室倒梯形截面的应力分布特点及薄弱环节,并提出优化措施。分析表明:加厚底板对斜拉桥双箱单室箱形主梁应力分布的改善效果最佳。     

客运专线铁路(60+128+60) m连续梁拱桥动力性能分析

以高速客运专线铁路上跨度(60 128 60)m连续梁拱桥为研究对象,采用空间有限元分析模型,计算桥梁的自振特性,探讨横撑刚度和拱肋截面形式对桥梁自振特性的影响,评价桥梁的动力性能和列车运行安全性与舒适性。     

东新赣江特大桥钢桁梁架设施工技术

东新赣江特大桥主桥为变截面双主桁连续钢桁梁桥,跨径布置为(126+196+126)m,主桁采用N形上弦变高桁式。为确保主桥钢桁梁准确定位,针对钢桁梁结构特点,在陆地上设置钢梁预拼场组拼杆件,在水上采用浮吊架设,采取膺架与悬臂法拼装相结合的方案,由两端边跨向主跨拼装,采用边墩顶落梁,并结合顶拉钢桁梁纵移的方法进行合龙。通过调整上下弦横向偏移、高差、纵向偏移等技术使钢桁梁中线偏位、主桁高差、钢梁竖向线形等均得到较好控制,实现钢桁梁高精度合龙。     

消减波浪荷载的桥梁沉箱基础外形设计研究

基于波浪场中动水压强的空间分布特征,提出了消减跨海桥梁沉箱基础波浪荷载的方法:一是优化基础横截面外形,调节基础横截面外轮廓不同位置波浪压力的相位差,减小基础所受到波浪力和力矩;二是优化基础竖截面外形,减小水面附近波浪能量集中区域的截面尺寸,增大靠近海床面区域的截面尺寸,将基础下部的迎浪面设置为外伸斜面,利用斜面上波浪压力竖向分力产生的力矩抵消部分水平分力产生的力矩,从而消减桥梁基础上的总波浪力矩。对于大尺度矩形和圆端矩形截面的桥梁深水沉箱基础,基于势流绕射理论和边界积分方法进行分析,结果表明,相比于矩形截面,采用圆端矩形截面可有效减小基础的波浪力和力矩;相比于上下等截面的基础,采用下部迎浪面设置外伸斜面的基础可以大幅减小基础的波浪力矩。研究成果可为跨海桥梁深水基础设计提供参考。     

暗挖区间下穿施工对高铁桥的影响分析——以北京新机场线区间下穿京沪高铁北京特大桥工程为例

为研究北京地区砂卵石地层大断面暗挖区间下穿施工对京沪高铁北京特大桥的影响,以北京市新机场线草桥站站后折返线大断面暗挖区间隧道工程为背景,对下穿京沪高铁北京特大桥段区间暗挖隧道进行设计,并用Midas/GTS软件进行有限元分析,研究大断面暗挖区间下穿京沪高铁北京特大桥施工过程中桥面、桥墩、承台及桥桩位移变化规律特征,得出大断面暗挖区间侧穿桥桩施工过程中桥桩附加应力变化规律,以及大断面暗挖区间下穿京沪高铁特大桥施工过程中承台差异沉降及地层应力变化规律。     

合铜黄高速特大桥制造安装工艺

合铜黄特大桥为主跨280 m 的下承式箱型截面提篮拱桥.主桥工程范围内平面线形圆曲线接直线,位于2.074％单向纵坡上,拱肋采用钢箱截面,主桥桥面结构宽31.0 m,桥面外侧左右两道.以该项目为背景,探讨箱型截面提篮拱桥的制造、安装关键工艺技术.