大跨钢桁梁桥拓宽改建工程抗震设计研究

为使拓宽改建后的钢桁梁桥结构体系满足现行的桥梁抗震规范要求,以拓宽改建后的松浦大桥主桥为例进行抗震设计研究。该桥主桥为两联(96+112)m连续钢桁梁桥,在拓宽改建后,上部结构自重明显增加,但下部基础因条件受限无法加固,考虑到该桥缺少必要的延性构件和震后的易修复性,宜采用减隔震设计。设计摩擦摆式减隔震支座和拉索减震支座2种减隔震方案,采用SAP 2000软件建立主桥有限元动力分析模型,研究2种方案的关键设计参数,并综合对比2种方案的减隔震效果。结果表明:摩擦摆式减隔震支座的减隔震效果较好、结构位移较小,但其受力复杂、安装制作繁琐且造价昂贵;拉索减震支座利用自由行程耗散能量,结构位移相对较大,但其受力简单、制作安装方便且易于更换,经济性能好。     

基于实验模态的桥梁结构动力分析理论研究

桥梁结构动力试验包含自振特性测试和各种条件的行车试验。实际检测时主要是利用测试冲击系数和自振频率这2项参数对桥梁结构承载能力进行评价,对于阻尼、振型等测试结果没有评判方法,仅列在检测报告中供参考。在实测中发现,频率、振型、阻尼的测试结果与设计计算值差异性较大,因此可以推断按设计值计算的结构动力响应(地震、抗风)计算结果与实际响应也应有较大差距。以基于振型分解法的理论作为基础,提出采用试验模态的实测数据进行动力计算,进而可以较为准确地评价桥梁结构的动力响应。     

公铁两用钢桁架桥原位拓宽改建设计关键技术

以松浦大桥为背景,对公铁两用钢桁架桥原位拓宽改建的可行性及关键技术进行分析。松浦大桥原为双层桥面公铁两用钢桁架桥,上层布置2车道公路,下层布置单线铁路,为满足新的桥梁使用功能,将其上层公路拓宽为6车道,下层铁路改为非机动车道和人行道。由于道路规划限制,该桥主桥需基于原位进行拓宽且基础不能加固,故根据拓宽后结构增加的竖向荷载对原钢管桩基础进行验算,结果表明不加固基础,仅通过加固主桁架提高主桥上部结构的承载力是可行的。拓宽改建设计中采用构件贴板方案加固主桁架以提高上部结构的承载力;为改善结构受力,上层桥面系采用正交异性组合桥面板,下层桥面系采用整体式正交异性钢桥面;利用位于两侧桥台处的升降支架设置拉索以提高主桥的抗倾覆性能;综合考虑理论计算和施工控制,选择桥梁新、旧部分的上、下部结构连接方式;主、引桥均采用减隔震设计保证结构的抗震安全性。     

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。     

某双塔双索面矮塔斜拉桥荷载试验研究

矮塔斜拉桥具有受力合理、造型优美、经济指标良好等特点,发展前景广阔。以某双塔双索面矮塔斜拉桥为背景,通过静动载试验等方式,对桥梁力学性能进行验证分析,试验内容包括:主梁挠度、索塔变形、结构应变、拉索索力、冲击系数、自振特性等。试验结果表明:该桥目前的实际承载能力满足拟拓宽改造的需要。     

上承式钢管混凝土桁构式拱桥承载能力分析与评估

根据某变截面上承式钢管混凝土桁构式拱桥结构受力特点,建立空间有限元模型。基于现场荷载试验,测试桥梁结构的应变、挠度、自振特性及动力响应,分析与评估桥梁实际承载能力,为日常养护提供依据。结果表明,该桥应变、挠度校验系数、相对残余均在合理范围内,实测自振特性、动力响应与理论分析基本一致,目前桥梁运营状况良好。     

环形塔空间索面钢箱梁斜拉桥静动载试验研究

以某(65+95)m跨环形塔空间索面斜拉桥为依托,分析其受力特点和动力特性,并进行了静动载试验,测试了各静力加载工况下关键构件截面应力和位移,测试主桥主要振动模态的自振频率、阻尼比、振型;通过无障碍行车试验、紧急制动试验和有障碍行车试验,测试结构的冲击系数、动挠度,了解桥梁的承载能力和动力性能。试验数据与理论值对比分析结果表明:该桥静动力性能满足规范设计荷载标准要求,结构工作状态良好。     

高速公路改扩建工程中拼宽桥梁的设计与施工关键技术分析

通过改建现有公路提升路网通行能力是可行的,能持续满足不断增长的交通量需求的同时节约土地资源。研究了西南部山区具有代表性的桥梁实例,详细调研了山区拓宽桥梁的结构型式和施工特点,在此基础上,通过设定不均匀沉降值,研究拓宽桥梁拼接部位在给定沉降荷载下的力学响应,对比分析了截面配筋、拓宽宽度、拼接部分宽度等参数对拼宽部位结构受力影响的程度及其影响规律,研究改扩建工程中拼宽桥梁关键技术。     

基于动静载试验的斜拉桥初始状态研究

由于施工阶段中存在的较多不确定性，桥梁的初始成桥状态与设计成桥状态存在误差。精确掌握桥梁初始成桥状态，对于后续运维养护具有重要意义。桥梁动静载试验是测试桥梁性能的重要方法之一。以某主跨220m独塔斜拉桥为例，结合动静载试验的方法，测定了该桥的自振特性，在特定荷载下的动静挠度，应变等参数，并与有限元模型理论值进行比较。结果表明，该桥结构刚度，动力特性均满足设计要求，具有较好的初始成桥状态     

斜交连续板梁桥拼宽纵向接缝连接模型静载试验研究

以厦漳高速公路凤山分离立交大桥拓宽改造为背景,对斜交空心板梁桥拓宽改造纵向接缝连接问题进行试验研究,分析比较不同纵向接缝连接方式桥梁关键截面的应力分布、挠度与荷载横向分布等静力特性,同时通过数值分析比较了不均匀沉降引起的不同接缝连接桥梁的受力性能.结果表明:(1)刚性连接模型的整体性能略优于铰接连接模型;(2)新旧桥翼...     

匝道曲线梁桥自振特性分析与动力荷载试验

桥梁结构的自振特性是结构动力分析和抗震分析的重要参数。该文通过建立有限元模型进行模态分析和动荷载试验分析来获得梁拱组合桥的计算和实测自振特性,并测得了桥梁的自振频率、振型和阻尼比,并对实桥测试结果和计算分析结果进行了比较,得到该桥在动力荷载下的实际工作状态,以此判断该桥整体结构的安全承载能力和使用条件。     

中承式钢筋混凝土拱桥自振特性分析与动力荷载试验

桥梁结构的自振特性是结构动力分析和抗震分析的重要参数。该文通过建立有限元模型进行模态分析和动荷载试验分析来获得中承式钢筋混凝土拱桥的计算和实测自振特性,并测得了桥梁的自振频率、振型和阻尼比,并对实桥测试结果和计算结果进行分析、比较,得到该桥在动力荷载下的实际工作状态,以此判断该桥整体结构的安全承载能力和使用条件。     

曲线形刚性肋加劲连续钢桁架桥动力特性分析

三桁加劲连续钢桁架桥结构形式新颖独特,既具有桁架桥结构受力特点,又因抛物线形刚性肋的加劲作用而区别于一般桁架结构。桥梁结构的动力特性是抗风抗震计算的重要参数,也是谱分析和瞬态动力学分析的基础,利用ANSYS有限元软件,以东江大桥为研究背景进行仿真模拟,求出其自振频率、振型等动力参数,总结此类结构的自振特性,为同类桥梁的设计提供参考。     

宁波庆丰桥静、动载试验研究

宁波庆丰桥为主跨280 m的钢—混凝土混合梁自锚式悬索桥,为判断该桥实际承载能力、评价其在设计使用荷载下的工作性能,预测桥梁运营状况,为桥梁维修、管理提供技术依据,对该桥实施静、动载试验,测试并分析各静载工况下的主梁挠度、桥塔塔顶变位、吊杆索力增量、主缆索股张力增量、主梁与桥塔的截面应力,以及在动载试验中测试桥跨结构的自振特性,并进行行车激振试验,分析桥跨结构在行车激励作用下的冲击作用.结果表明,桥跨结构受力合理,具有良好的刚度和强度,动力特性良好,满足设计要求.     

基于动静载试验的既有混凝土箱形拱桥承载力评估

本文以高洞子桥(60m装配式箱形拱桥)为工程背景,针对既有老旧桥梁的结构现状以及特点,在外观检查的基础上,采用静动载试验的方法对该桥承载力进行了评估。在试验工况下,对测试截面的挠度、应变、自振特性以及行车动力响应进行了探讨分析。试验结果表明:该结构在试验荷载作用下,各控制截面的实测挠度小于计算值,在设计荷载作用下刚度和承载能力,以及实测自振特性以及测试截面的行车动力响应满足设计和规范要求,结构承载力满足设计荷载等级的正常使用要求。最后结合外观检查结果对桥梁后续加固工作实施思路提出了针对性的建议,本文工作对同类桥梁的检测以及加固决策具有一定的参考意义。     

宽幅下承式空间多索面异型系杆拱桥设计关键技术

以外秦淮河大桥为工程背景,采用Midas Civil对该异型拱桥进行仿真模拟,首先探讨了不同主梁刚度、拱肋刚度两个参数条件下的拱桥结构受力性能影响规律;其次考虑异型拱桥结构最不利情况,进行了强度、刚度验算分析;另外计算了桥梁结构前五阶振型及自振频率,分析了其动力特性;最后针对拱肋可能会发生的失稳情况,进行了拱肋稳定性设计分析。结果表明：主梁与拱肋的变形、应力均满足设计要求;在10%~20%范围内改变主梁、拱肋结构刚度对结构受力影响较小,外秦淮河大桥作为城市交通景观桥梁,主梁与拱肋构造设计仍有一定的优化空间;桥梁前5阶的自振频率在0.49~1.25 Hz之间,动力性能较好,为抗震设计提供了参考;该异型拱桥结构具有较好的稳定性能。     

钢悬臂拓宽混凝土盖梁的数值模拟与模型试验研究

该文提出一种桥梁下部结构拓宽方法,即采用钢悬臂拓宽混凝土盖梁的方法,利用正交试验及数值模拟分析研究了其受力性能,分别对比分析了试验结果与数值模拟结果的荷载-挠度关系、钢结构受力及混凝土结构受力。分析结果表明:试验结果与数值模拟结果一致,验证了数值模拟计算的准确性;揭示了钢-混组合悬臂结构的破坏机理。对盖梁整体进行了力学性能分析,结果表明:拓宽后整体盖梁的混凝土结构、钢悬臂各部位、预应力钢束、螺栓等传力部件皆满足对应规范的受力要求。表明该文提出的钢悬臂拓宽混凝土盖梁以进一步拓宽桥面的新式拓宽方法可行可靠。     

刚性吊杆拱加固梁桥结构参数分析

为研究刚性吊杆系杆拱加固梁桥结构参数对桥梁受力性能的影响,指导加固设计优化,以既有城市人行过街天桥主跨钢梁拆墩提载加固工程为背景,运用MIDAS Civil软件,采用累加模型按照实际加固步骤建立加固后桥梁空间有限元模型,计算旧桥钢梁损伤度、拱肋、吊杆、内部约束条件等参数变化下,加固后桥梁结构的最大主应力、位移和自振频率等指标的变化规律,并进行对比分析。结果表明:旧桥钢梁的损伤降低了结构整体刚度;拱轴线形以二次抛物线为最优,1/5是较优矢跨比,拱肋需要具备一定的刚度才能满足受力要求;吊杆刚度及其框架作用对结构整体刚度具有较大影响,对钢梁和拱肋的受力影响较小;拱脚铰接对加固后结构的受力不利。     

石板拱桥拓宽改造动力性能分析

中国有很多早期修建的石板拱桥由于不满足现阶段交通需求,需要拓宽改造,该文就石板拱桥拓宽改造后其动力性能变化进行分析,然后调整新建拱圈厚度,分析新建拱圈厚度对拓宽改造后自振频率的影响,对其他类型桥梁拓宽改造动力性能变化分析具有一定的参考作用.     

钢管混凝土拱桥自振特性分析及其检测应用

针对跨径为140m的中承式钢管混凝土拱桥———瀑布沟大桥建立空间有限元模型,对其自振特性作详细地计算分析,同时进行实桥的自振特性测试。将实桥测试结果与计算分析结果作比较并分析了模型简化、结构参数变化对自振特性的影响状况。最后简要介绍自振特性在桥梁检测中的应用。