朔黄重载铁路子牙新河特大桥技术状态评估

为了评估重载铁路桥梁的技术状态,对朔黄铁路子牙新河特大桥进行了动力试验。利用冲击振动试验法识别桥墩横向自振频率以及梁体横向和竖向自振频率。动力试验中,通过测试运营列车作用下梁体控制截面的梁体振幅和加速度的响应,并将突测结果与《铁路桥梁检定规范》规定的限值比较。结果表明,梁体各项动力参数指标均满足规范要求,这说明梁体结构的运营性能良好。该桥部分桥墩之前进行过加固,为了评估加固前和加固后桥墩结构的动力性能,试验选取典型桥墩进行动力测试分析。比较加固前后桥墩振动参数的变化情况。评估结论可验证桥墩加固效果,为其余桥墩是否需要加固提供数据支持。     

朔黄铁路南排河特大桥健康状态评估研究

为研究桥梁结构在水流冲刷作用下的健康状态,对朔黄铁路南排河大桥进行了动力测试。测试内容包括粱体横竖向振幅、自振频率、梁底应变、梁跨中挠度、支座横向位移以及桥墩自振频率和墩顶横向振幅。测试结果中除了墩顶横向振幅和桥墩自振频率外均能满足《铁路桥梁检定规范》规定的限值。这说明桥墩的横向刚度偏小,需采取一定的措施进行加固。试验中还比较了脉动法、余振法和冲击振动法等测量自振频率的方法之间的差异,推荐采用冲击振动法测试桥梁自振频率。     

激振频谱检测系统在既有线桥梁墩身健全度评估中的应用

针对国内目前测试方法不易准确识别铁路桥中低高度墩身自振频率值,同时《铁路桥梁检定规范》对低墩横向自振频率值未作相应要求等现状,引入国外桥墩健全度评估理念,介绍基于激振频谱检测系统测试墩身自振频率的方法。该方法是在墩顶布置加速度传感器,采用重锤打击桥墩顶部,通过采集桥墩顶部的响应信号并对其进行傅立叶解析,即可根据解析出的幅值谱和相位谱双重标准确定桥墩自振频率。以朔黄铁路既有病害桥梁为例,采用该方法对该桥低墩健全度进行了快速评估,根据评估结果对不健全桥墩提出了加固建议,并在加固后对其进行了测试,验证了评估结果的准确性及有效性。     

大跨胶合木人行桥动力特性分析

山东省滨州市飞虹桥为单跨跨度99 m的大跨度胶合木人行桁架拱桥,为了解大跨木结构桥梁的动力特性,同时为推广该类型桥梁的工程应用提供依据,采用有限元计算和现场实测的方法对该桥的振动模态进行了对比研究,并根据不同标准对该桥的人致振动性能进行了分析。结果表明：桥梁竖向频率测试结果与有限元计算结果接近,因桥面系会提供一定横向刚度,横向频率测试结果大于有限元计算结果;桥梁自振频率满足中国《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ 69—95)标准的人致振动竖向自振频率限值要求,依据EN 1990-Annex A2-2005标准、ISO 10137:2007标准计算行人荷载作用下的桥梁振动加速度,桥梁的竖向和横向振动加速度均能满足对应标准的舒适性指标要求。     

既有桥墩动力特性分析及其状态评估

桥墩在使用荷载和环境因素的综合影响下,其实际状态会随时间发生一定程度的改变,造成桥墩动力特性的变化。基于对实际既有桥墩现状的调查和分析,按照相关规范的规定,用有限元方法建模计算了桥墩基于现状的完整、健康状态下的自振频率,并应用自然脉动法现场实际测量了桥墩的自振频率。通过计算频率与实测频率的对比,应用健全度指标法对桥墩进行了状态评估。计算和分析结果表明,文章提出的计算和评估方法是合理的,评估结果反应既有桥墩的实际状态,可以为采取相应的措施提供有价值的参考。     

先张法折线预应力工字梁成桥动载试验研究

为了解先张法折线预应力工字梁成桥后结构的自振频率、振幅、冲击系数等动力特性实测参数,通过对其进行动载试验,将有限元计算的理论值与实测值进行了对比分析,发现自振频率、振幅、冲击系数等动力特性实测参数均小于理论值,表明桥梁整体受力性能良好,满足设计运营荷载等级的要求。     

基于规范的蝶形拱桥试验冲击系数评估

冲击系数是衡量桥梁动力效应的重要指标。目前,各国桥梁设计规范均采用简化公式计算冲击系数,然而这通常难以准确描述复杂桥梁结构的动力效应。为了研究某蝶形拱桥的动力冲击系数,通过动力试验得到了桥梁的模态参数和关键截面的冲击系数,并结合国内外典型规范评估了试验结果。首先,介绍了桥梁的工程概况及动力试验工况。其次,利用环境振动试验得到的结构加速度响应,结合频域算法识别了桥梁的前6阶模态参数。利用行车和跳车试验数据,获得了主拱、主梁关键截面的应变冲击系数。最后,总结了国内外桥梁设计规范关于冲击系数的规定,根据冲击系数的计算依据将规范分为4类:基于跨径、基于频率、基于桥梁种类、基于车轴数量等其他方式的冲击系数计算方法。结合国内外规范评估了试验结果。结果表明:桥梁实测基频为0.586 Hz,振型特征为主拱及主桥一阶横向振动;前6阶频率和振型的实测值与计算值吻合良好;行车工况下,主拱和主梁跨中截面应变冲击系数介于1.12～1.23之间;跳车工况下,应变冲击系数介于1.21～1.74之间;不同规范对该桥冲击系数评估结果不同,并与试验值有一定差异;基于频率和跨径计算的冲击系数与试验值相对较为接近;复杂桥梁结构的冲击系数确定仍依赖于试验方法。     

铁路高墩大跨度连续刚构桥抗震设计分析

为保证在罕遇地震下桥梁结构满足规范要求,以主跨120m的高墩大跨连续刚构桥——云南万拉木特大桥为例,运用MIDAS Civil建立连续刚构桥空间有限元模型,对其进行动力特性及罕遇地震作用下的非线性时程分析,并优化延性抗震设计。分析结果表明:桥梁振型以梁墩的横向振动为主,第1阶横向侧弯的自振周期为1.697s,全桥最大振幅出现在桥墩墩顶位置。在罕遇地震(50年超越概率为2%)作用下,中跨墩顶、底受力较大,均已进入屈服,但其弯矩均小于钢筋极限弯矩,桥梁满足"大震不倒"抗震性能目标。对塑性铰区进行优化,将墩底以上3m空心与实体分界位置处截面外层部分主筋弯折,形成最不利塑性铰区域;加强墩顶、底塑性铰区域横向约束钢筋布置,提高墩柱延性。     

白河特大桥主桥抗震性能分析

以白河特大桥主桥为研究对象,采用有限单元法,对其进行抗震性能分析,以提高其抗震能力;运用有限元程序Midas/Civil,结合该桥的结构特点,建立了桥梁的空间有限元模型,对其分别进行自振特性、反应谱和地震波下的时程响应分析。计算结果表明:该桥梁整体刚度较大,整体竖向刚度相对其横向、纵向刚度弱,桥梁振动以竖向振动形式为主;24号桥墩墩底截面受力最为不利,可作为全桥抗震设计的控制截面;并建议在主梁两端支座处需采取一定挡护措施,避免主梁两端在地震中产生横向偏离支座的情况发生。     

包神钢桁架铁路大桥动荷载试验研究

铁路桥梁的动力性能指标较公路桥梁更加复杂,对其指标的限值更加严格,包神铁路大桥为连续的13跨64 m下承式简支钢桁架梁桥,在对该桥自振特性动力仿真分析的基础上,通过对钢桁架结构进行的动力荷载试验,将试验数据与理论数据和相关规范值进行对比分析,结果表明该桥梁的动力性能部分满足规范要求,而横向振幅偏大,建议加强桥梁横向刚度,同时,对列车通过时脱轨系数和轮重减载率进行了实测,其满足安全运营要求.     

现浇混凝土连续箱梁桥承载力试验研究

以6×20m现浇混凝土连续箱梁桥为试验对象,介绍了钢筋混凝土连续梁桥承载力试验的方法及结果评定过程。通过静载、动载试验和自振特性测试,获得了不同加载工况下桥梁各控制截面测点的挠度、应变、振动频率实测值并与相应理论计算结果进行对比分析,以此对桥梁实际承载能力做综合评价。结果表明,试验孔各测点的校验系数、实测冲击系数以及实测自振频率均满足设计和规范要求,由此评定该桥实际承载能力满足设计要求。     

关于混凝土梁桥冲击系数的探讨

针对匀速运动车辆荷载通过简支梁桥的受迫振动的微分方程求解,获得桥跨结构动力响应的动力放大系数和结构自振频率,从而得到与自振频率、桥梁跨径和车辆速度等因素有关的冲击系数表达式。计算结果表明,《公路桥涵标准图》中的预应力混凝土T梁桥自振频率在2—5Hz范围,冲击系数较现行公路桥涵规范的设计冲击系数大,说明规范给出的冲击系数偏于不安全。提供的计算公式的计算结果与瑞士69座混凝土桥梁的试验值吻合良好。     

32 m超低高度混凝土T梁动力性能试验与分析

为了研究开行120km/h货车后既有铁路32m超低高度混凝土T梁的运营状况、安全性和加固对策,选取1孔32m超低高度混凝土T梁进行自振频率、挠度、振幅等主要动力性能测试。结果发现跨中横向振幅超过限值,不能满足120km/h货车运行,需要提高该梁的竖向和横向刚度。     

钢结构人行天桥减振加固设计

近年来我国城市人行天桥向轻质、大跨方向发展,使得振动问题引起越来越多的关注。我国桥梁设计规范仅对结构竖向自振频率有具体要求,缺少对振动舒适度评价的相关规定。该文参考英国桥梁规范中对人行天桥振动舒适度的相关规定,对深圳市某人行天桥进行计算分析并对桥梁振动过大问题提出相应的减振加固措施。     

上海市域铁路桥梁主要技术标准分析

目前上海市域铁路缺少具体规范指导设计,对市域铁路桥梁主要技术标准如:列车设计活载、桥梁结构形式、桥墩结构形式、抗震分析、桥墩纵向水平线刚度、竖向自振频率、结构变形等进行分析,可为今后市域铁路桥梁设计提供参考。     

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.     

桥墩形式对连续刚构桥动力特性的影响

以西禹高速公路杏沟连续刚构桥为研究对象,采用ANSYS有限元程序,并考虑边跨支座处的弹性约束作用,建立了该连续刚构桥动力计算的整体空间有限元计算模型,探讨了连续刚构桥采用钢筋混凝土四柱式桥墩、双薄壁空心墩、单薄壁空心墩及独柱实心墩时的动力性能。计算结果表明:4类桥梁自振频率依次增大,四柱式桥墩和双薄壁空心墩的桥梁振动以桥墩弯曲为主,单薄壁空心墩和独柱实心墩的桥梁振动以桥面弯曲为主;在不同地震波作用下,由于地震波的卓越周期以及结构自振特性等不尽相同,4类结构的动力反应也不尽相同。     

某多跨连续箱梁桥动力测试及舒适度评价

以某多跨连续箱梁桥为对象,利用试验车辆对桥梁施以动力荷载进行强迫振动试验,获得结构振动的振幅、动应变、动挠度及冲击系数;在此基础上结合脉动试验,识别桥梁结构的频率、阻尼比,基于Diekemann指标及Sperling指标评价其动力舒适度。结果表明,在测试荷载作用下,桥梁动应变很小;加载车速度为10~40km/h时,主桥试验跨冲击系数与车速相关性明显,各试验工况下结构的冲击系数为0.028~0.175,略大于设计值,桥面平顺性欠佳;结构实测频率与理论值的比值为1.11~1.25,主桥整体抗弯刚度符合理论预期。     

横向激扰频率对上承式钢板梁桥横向振幅的影响

以跨度32m上承式钢板梁桥为例，针对桥梁的横向振动问题，将列车简化为移动质量建立了力学模型，应用大型软件MSC／DYTRAN进行了计算分析，研究了桥梁横向振幅与横向激扰频率的关系。通过计算分析，分别得到了在不同速度下模拟的空载货车和重载货车通过时桥梁的横向振幅与激振频率的关系，结果与实测值基本接近，这对通过快速计算确定引起桥梁横向拍振的蛇行运动频率具有创新和实用意义。     

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178m。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。