芜湖长江公路二桥的极限承载力分析

极限荷载作用下大跨度斜拉桥的非线性效应极为突出,进行该类桥梁极限承载力分析时其影响不容忽视。该文以芜湖长江公路二桥为例,结合其大跨径、四索面、分体式钢箱梁的结构特点,详细分析了其极限承载力性能,考虑了梁与索的材料非线性及几何非线性的影响,比较了不同荷载分布方式的影响,分析了不同荷载分布时结构的破坏路径。研究结果表明:考虑双重非线性计算得到的极限承载力值更符合实际情况;不同荷载分布方式对该桥极限承载力影响较大;斜拉索的材料非线性在该桥的极限承载力分析中不容忽视;结构主要是由于跨索的断裂或主梁出现塑性铰导致破坏。     

当前我国斜张桥设计趋势

<正> 70年代初我国斜张桥开始起步,不到20年时间我国斜张桥已经赶上世界水平,这是我国桥梁界共同奋斗的成果,现在就这种桥型今后如何继续发展谈几点看法。一、荷载标准我国现有公路荷载标准对大跨度斜张桥而言标准过高,如果按国际标准计算,内力相     

整体式断面双车道索道桥上部结构研究

为寻求整体式断面双车道索道桥上部结构的可行布置形式,采用考虑索梁组合结构几何非线性的空间有限元法,对几种桥面系构造方案的结构特性进行研究。研究结果表明:对于双车道索道桥,活载单车道偏载是比活载双车道同时偏载更为不利的荷载工况;在活载作用下,整个桥面系在横桥向不再保持线性变位;简单地采用横向线性扩展车道宽度的措施来构造双车道索道桥上部结构方案,将很难满足结构横倾稳定性要求;主索在横桥向的不同分布是影响索道桥结构抗扭能力的最主要因素;在桥面中央布置适量的主索对优化横梁内力分布状况是有益的。     

斜张桥抗震分析的空间模型研究

针对长沙湘江北大桥斜张桥的抗震分析,采用有限元方法,选取了三种不同的空间计算模型,按反应谱理论计算了地震荷载作用下斜张桥的地震反应。在此基础上,详细研究了各计算模型的差别,并指出了单索面斜张桥抗震计算模型的合理取法。     

基于纤维模型的高速铁路预应力混凝土模型箱梁非线性分析

建立了预应力混凝土箱梁模型在重复荷载作用下纤维分析模型,并展开非线性力学反应分析.对纤维模型的截面特征、非线性材料本构关系的选择等各项关键技术进行了论述.计算结果表明:有限元计算得到荷载位移滞回曲线与试验结果吻合良好,纤维模型法能够较好地预测高速铁路预应力混凝土箱梁整个加载历史的非线性结构响应.     

轨索力均匀度对轨索运梁系统的影响及控制标准

在现场足尺节段模型试验中发现4根轨索的索力既不相同也不对称.由于轨索力的不均匀会带来荷载的不均匀分配,同时造成各根轨索荷载作用下挠度的差异,势必会影响运梁小车的走行性与安全性,有必要研究轨索力的不均匀对整个运梁系统的影响并给出控制标准.采用BNLAS非线性软件建立了运梁小车与轨索运梁系统的有限元仿真模型,对运梁小车移动...     

节段施工结构非线性时效分析

提出了一个钢筋混凝土、预应力混凝土、钢-混凝土组合平面框架结构非线性和时效通用时步分析的模型.本模型能模拟节段施工过程,如纵截面和横截面几何形状变化或材料特性变化;单元、预应力筋、索的安装和拆除;内、外边界条件的变化等.在荷载作用和强迫位移工况下的结构分析考虑了材料的非线性时效特性、结构延迟变形的影响、二阶效应等.此模型能跟踪结构在施工和使用年限内的响应.考虑结构几何和材料非线性有助于分析结构在线弹性状态、开裂状态、极限荷载阶段的响应,还可在施工过程对结构短期和长期的承载力响应方面提供有价值的结论.此模型还能分析延迟开裂、非线性徐变、徐变屈曲等复杂现象.     

超大跨径斜拉桥纵向极限风荷载作用下约束体系研究

为研究超大跨径斜拉桥在纵向极限风荷载作用下的合理约束体系,以某主跨1176 m斜拉桥为背景,采用BNLAS非线性有限元软件建立该桥整体结构模型,分析半飘浮体系、单侧纵向约束体系、两侧纵向约束体系及弹性索体系在纵向极限风荷载作用下的纵向位移和内力效应.结果表明:主梁上没有纵向约束的半飘浮体系结构,作用于梁上的纵向极限风荷...     

大跨径悬索桥结构分析理论及其专用程序系统的研究

大跨径悬索桥是典型的柔性结构体系，其受力特性表现为几何非线性。设计阶段不仅要计算其恒、活载和附加荷载的受力与变形，还要计算主缆、吊索制作时的无应力索长，挂索初期索胺的预偏量等特殊问题；在施工阶段要作各种施工荷载及风载作用下的受力分析。此外，悬索桥的风振、地震响应以及塔的稳定性也是设计者关心的问题。而悬索桥在各种情况下的静、动力特性及稳定性与该时刻结构状态密切相关。为了理顺这些关系，并根据拟定的成桥     

钢桁结合梁斜拉桥非线性稳定性分析

基于几何和材料双重非线性理论,该文研究了连续钢桁结合梁多塔斜拉桥裸塔状态和成桥状态风荷载作用下结构非线性稳定性,并探讨焊接残余应力对桁架结构稳定承载力的影响。结果表明:风荷载作用下,裸塔状态和成桥状态风荷载作用下结构非线性稳定安全系数均大于6,非线性稳定系数比线弹性稳定系数约折减40%～50%,材料非线性比几何非线性对非线性稳定的影响大;同时,焊接残余应力对稳定系数影响较大,最大折减13%。     

既有钢筋混凝土简支斜梁桥实桥试验荷载横向分布研究

随着交通流量的不断增加,桥梁经常承受超过其设计荷载的重车荷载的作用.研究桥梁在大大超过设计荷载的重车荷载作用下的受力性能显得越来越重要.该文以位于湖南省省道S209线上一座服役43年的钢筋混凝土简支斜梁桥为试验对象,利用千斤顶加载,进行了模拟车辆荷载作用下的既有钢筋混凝土梁桥荷载横向分布的试验研究.研究结果表明试验桥横向连接比较弱,相邻构件之间有较大的结构反应差异,但结构达到最大变形之前,横向传递的荷载与模拟荷载基本成固定的比例关系.反复车辆荷载试验结果表明,3倍30 t重车反复加载,横向连接开始表现出一定的非线性.     

斜张桥拉索防护评述

斜张桥的拉索全部布置在梁体外部,且处于高应力状态,对锈蚀比较敏感。因而拉索防护有着十分重要的意义。前几年,这一问题曾是影响斜张桥发展的主要障碍,而近两年却有很大进展。在这里本文将对拉索防护问题进行简单评述。一、国外斜张桥拉索防护的现状 1.有两座桥进行了拉索更换西德1974年建成的kǒhlbrand桥,拉索为封闭索,1976年开始锈蚀,曾作四层涂料     

超大跨混合梁斜拉桥极限承载能力研究

为研究超大跨混合梁斜拉桥在汽车荷载作用下的塑性区发展过程和极限状态下的破坏机理,以贵州鸭池河特大桥(主跨800m双塔双索面混合梁斜拉桥,边跨主梁采用预应力混凝土箱梁,主跨主梁采用钢桁梁)为背景,采用ANSYS软件建立全桥有限元模型,逐级施加汽车荷载,分析不考虑断索和考虑断索2种情况下该桥的破坏过程和承载能力。结果表明:随着荷载的增加,钢桁梁先产生受压塑性区和受拉塑性区,随后斜拉索到达屈服应力;不考虑断索情况下,斜拉索逐步屈服后钢桁梁受压塑性区和受拉塑性区不断扩大,结构最终失效,破坏表现出略好的延性;考虑断索情况下,第1根斜拉索屈服后断裂引起周围斜拉索的连续瞬时断裂导致结构破坏,破坏呈现明显的脆性;不考虑断索和考虑断索情况下,极限状态时的荷载系数λ分别为11.69和11.12。     

静风荷载引起的超大跨度桥梁关键问题研究

在超大跨径桥梁中，静风荷载不仅会引起结构的动力特性改变，还将导致结构强度破坏和失稳。本文以超大跨径桥梁为研究对象，计入几何、材料以及静风荷我的非线性的三重影响，对它们在静风荷载作用下的关键问题进行了研究，揭示了结构的静风荷载响应与三分力系数曲线关系，给出了研究方法和一系列研究成果。     

不同形式荷载下沥青混凝土路面结构力学响应的对比分析

在分析车辆荷载作用下路面结构响应时,车辆荷载通常被简化为静止、振动和匀速移动3类形式.为了准确把握荷载不同简化形式下路面结构响应的差异,根据柔性路面的典型结构形式,建立了路面结构的离散元模型;采用离散元颗粒流软件,分别模拟了静止、振动和移动荷载对路面结构的作用,并对比分析了不同荷载形式下路面结构的力学响应.结果表明,静止、振动荷载只能反映移动荷载作用于路面结构后最大响应,亦即移动荷载越过路面结构某位置的瞬间,静止荷载响应与振动和移动荷载响应的峰值相当;静止、振动荷载不能反映移动荷载对路面结构引起的拉、压交替响应,以及车辆移动引起的路面结构内水平剪应力不同方向的两次作用.     

沥青路面饱水状态下的孔隙水压力求解

基于“有效应力原理”,对沥青路面在荷载作用下产生孔隙水压力的机理进行了分析.对饱水状态下路面结构内的孔隙水压力计算方程进行了理论推导,并通过Matlab软件求解其数值解,得到孔隙水压力同外界应力、混合料空隙率及弹性模量之间的关系.计算表明:孔隙水压力同外界荷载呈近似的线性递增关系;同空隙率呈近似的线性递减关系,但变化幅度较小;同弹性模量呈非线性递减关系,模量较小时降低迅速,模量较大时变化平缓.     

精确索单元法在找形及无应力索长计算中的应用

悬索的找形问题实际上是在确定索段端点边界条件的前提下,通过水平力、主缆垂度和吊点力的平衡关系确定主缆各个控制点坐标的问题.该文从索单元静力平衡关系出发,在分析其解析解的过程中,根据索单元的竖向分布荷载按照沿弦长和弧长分布分为两类,其对应的索单元的形状曲线为抛物线和悬链线,并以抛物线结果作为初始值对非线性解进行迭代,索单...     

斜拉桥施工中多工序并行作业技术

分阶段施工实际上是斜拉桥结构体系与作用于结构上的荷载不断变化的过程.施工工序的变化引起荷载的变化,结构上荷载的变化改变着斜拉索的索力,斜拉索的主动调索表面上是改变着斜拉索的索力,而本质上是改变了斜拉索的无应力长度.按照无应力状态控制法最终结构的内力和线形与施工过程无关的基本原理,可以实现斜拉桥施工中斜拉索调索与其他工序同步并行作业.     

斜张桥斜索防护的探讨

我国自1975年以来,已建成了一些柔性索斜张桥。但现在所采用的斜索结构形式还不够完善,主要是防护问题。斜索防护可分为临时防护和永久防护两种,现分别介绍于后。一、临时防护。从钢材出厂到作永久防护以前这段时间,须作临时防护。平行钢丝束的临时防护方法,国外有以下几种:①涂     

三维随机激励作用下斜拉索参数振动的有限元分析

为了解风荷载和车辆荷载作用下斜拉索的位移响应,以某双塔斜拉桥为例,建立斜拉索的有限元模型,采用时域抖振分析和车-桥耦合振动分析方法,得到风荷载和车辆荷载作用下斜拉索的索端位移激励,对斜拉索参数振动进行分析,分别讨论了不同方向索端位移激励下斜拉索的位移响应,并分析了风速及车速的影响。结果表明:风荷载引起的随机位移激励作用下,斜拉索的位移响应随风速的增加逐渐增大,但较正弦激励作用下的响应小;车辆荷载引起的随机位移激励对斜拉索中点的位移响应影响很小;顺桥向的随机位移激励对斜拉索的垂向位移响应影响较大,横桥向的随机位移激励对其影响较小。