大跨度板桁斜拉桥动力特性计算分析

对粉房湾大桥分别用板梁法和梁格法建立空间计算模型,对比两种方法计算的动力特性,总结出一些用梁格法建模的简化结论,对类似跨度斜拉桥简化具有一定的参考意义,简化模型便于后期车—桥耦合振动分析,同时分析结果对后期的气动特性提供了依据。     

大跨度板桁加劲梁悬索桥自振频率参数敏感性分析

板桁结构已逐渐成为西部地区大跨度桥梁主梁的主要形式之一,其构件尺寸大小对桥梁动力性能的影响研究较少。该文基于精细化有限元模型,以西部山区在建最大跨度悬索桥为工程背景,研究板桁加劲梁构件尺寸参数对结构自振频率的影响。采用Ansys平台建立三维板桁加劲梁悬索桥的全桥精细化有限元模型,计算全桥动力特性。并通过参数分析方法研究板桁加劲梁主要构件尺寸参数的影响,参数包括桥面板厚度、U肋厚度、主桁斜腹杆截面积、下平联斜腹杆截面积、弦杆截面积及下横梁截面积。分析结果表明:桥面板厚度和U肋厚度变化对结构动力特性影响较小,主桁斜腹杆截面积和下横梁截面积变化对动力特性几乎没有影响,下平联斜腹杆截面积变化对1阶正对称扭转频率和1阶反对称扭转频率的影响十分显著,弦杆截面积变化对1阶反对称横弯频率和1阶正对称扭转频率有明显影响。     

大跨度波形钢腹板组合梁桥横隔板优化分析

近年来,大跨度波纹钢腹板组合梁桥在高等级公路建设中应用得越来越多,但对其结构的研究还处于起步阶段,结构分析不够细致。以甘肃某高速公路波形钢腹板刚构-连续大桥设计为背景,利用桥梁空间计算软件Midas/Civil进行数值模拟,分析波形钢腹板箱梁横隔板的不同设置方式对结构力学性能的影响,通过优化横隔板布设来改善结构受力,为将来该类桥梁的设计提供借鉴和参考。     

大跨度公铁两用斜拉桥板桁主梁受力特性研究

为研究大跨度公铁两用斜拉桥板桁主梁整体受力性能和铁路桥面系局部受力性能,以(84+196+532+196+84)m平潭海峡公铁两用大桥主桥为背景进行分析。采用ANSYS建立全桥和不同节段长度主梁的三维板桁结构精细化有限元模型,对板桁主梁的整体刚度和桥面板局部刚度进行计算,并对比分析铁路桥面系构件参数(板桁连接方式、桥面板厚度、横梁刚度、纵梁及U肋厚度)对主梁刚度的影响。分析结果表明,板桁主梁中横梁位置处钢轨的竖向线刚度较大,两横梁之间竖向线刚度较小,钢轨的竖向线刚度沿纵向周期性波动。铁路桥面板厚度对桥梁整体扭转刚度影响明显,铁路桥面板局部刚度与横梁、纵梁和U肋密切相关。     

新型钢桁腹预应力混凝土组合梁性能分析

为了更清楚新型钢桁腹预应力混凝土组合梁桥的力学性能,以一座钢桁腹预应力混凝土组合梁桥为工程背景,采用精细化空间梁格模型进行了比较分析。研究表明:恒载作用下全桥各个截面都存在明显的剪力滞效应,但顺桥向位置不同其不均匀性也有差异;由于桥面板局部刚度较低,钢腹杆节点疲劳问题较为突出;取消了上下钢弦杆,顶底板混凝土的预应力效率大幅提高。     

高海拔大温差环境钢-混组合梁温度效应研究

因材料导热系数的显著差异,高海拔地区钢—混组合桥梁可能出现超出规范的环境温度效应。针对拟建藏区某40 m跨径简支钢—混组合梁桥,通过热—结构耦合分析,研究了环境因素作用下的温度场以及结构温致效应,并对桥梁结构选型提出了建议。研究表明,在高海拔环境中,钢—混凝土组合梁存在较大温差梯度,且温差值、温差曲线与现有设计规范存在一定差异;环境温度下混凝土板应力分布极不均衡,温致拉应力超过材料抗拉强度;温致应力峰值多位于钢—混交界面,此处易成为结构薄弱环节;钢箱组合梁箱内、外混凝土应力水平差异较大,且温致结构竖向变形较大,从结构温致效应角度推荐采用钢板组合梁。     

板桁结合梁剪滞效应分析的有限段法

提出一种板桁结合梁剪滞效应分析的有限段单元模型，避免了常规计算方法中的某些不足。利用势能驻值原理和“对号入座”法则建立了单元刚度矩阵，对芜湖长江大桥斜拉桥部分进行了实桥分析，得出了一些可供此类桥设计时参考的结论。     

板桁组合结构主桁节点板应力集中系数研究

为给板桁组合结构节点板的设计提供参考,以沪通长江大桥为背景,针对板桁组合结构的传力特点,采用ANSYS建立节点区域梁段的板壳模型,计算轴力、弯矩单项荷载作用下节点板区域的应力分布特征和应力集中系数。分析弦杆腹板高度、腹杆翼缘宽度、弦杆与腹杆间圆弧半径、腹杆间圆弧半径4个参数对应力集中系数的影响,并拟合出应力集中系数的计算公式。结果表明:单项荷载作用下的应力最大值均出现在所加载的杆件与相邻杆件间的节点板圆弧过渡起始位置;不同杆件在轴力、弯矩作用下的节点板区域应力集中系数不同;下弦杆在轴力、弯矩作用下的节点板区域应力集中系数均较大;下弦杆在轴力作用下的节点板区域应力集中系数与现有公式计算值吻合较好,其他情况下节点板区域的应力集中系数均较现有公式计算值大,需引起重视。     

某桁腹式PC组合梁桥的病害分析

深圳市某大学南北校区连接通道主桥采用了双层桥面桁腹式PC组合梁结构结构,桥梁墩梁固结,下部结构采用空间放射性钢管混凝土组合桥墩。桥梁在通车前检测发现桥面板横桥向开裂严重,在荷载试验下结构侧倾震动明显。为查清病害产生原因,采用精细化空间梁格模型对该新型结构进行了空间结构分析。空间静力分析结果表明:恒荷载和活荷载作用下结构顶底板应力水平均较低,温度、收缩徐变二次效应对结构混凝土顶板产生较大的应力,导致结构顶板开裂严重;空间动力分析结果表明:结构一阶主振型为侧向扭转,且频率较低,表明了结构侧向扭转刚度较低。     

钢-混凝土叠合板组合梁桥收缩徐变效应分析

钢-混凝土叠合板组合梁桥的桥面板由预制板和现浇板叠合而成，预制板可以为现浇板提供浇筑模板，节省立模工序，加快施工进度。由于预制板和现浇板加载龄期存在差异，混凝土收缩徐变会引起现浇板、预制板和钢梁之间的应力重分布。本文以某市高架快速路（40+55+40m）钢-混凝土叠合板组合梁桥为工程背景，有限元分析结果表明，叠合板组合梁的桥面板收缩徐变应力约是现浇板组合梁的0.82~0.97倍，成桥后钢梁应力前者约是后者的0.80~0.94倍，叠合板对混凝土收缩徐变的“抑制”作用明显。     

大跨度钢管混凝土桁式拱桥结构非线性分析

采用了几何非线性和材料非线性等因素对大跨度钢管混凝土桁式拱桥进行结构非线性分析,结果表明对这种大跨(跨径大于300m)、宽跨比小(接近1／20)的钢管混凝土桁式拱桥,几何非线性和材料非线性的影响均较大,在设计和施工时不应忽略。     

大跨度组合梁斜拉桥施工控制参数的敏感性分析

为分析大跨度组合梁斜拉桥施工控制过程中的结构敏感性参数对主梁线形、应力及拉索索力的影响,以青海哇加滩黄河特大桥为例,建立考虑几何非线性效应的有限元模型,研究索力、构件重量、弹性模量和温度等因素对结构指标内力、线形的敏感程度。结果表明,主梁线形、应力和索力对拉索索力和混凝土重量最敏感,对混凝土弹性模量敏感度较小;材料特性误差则需要通过调整索力值和标高值来消除影响;温度对主梁线形较为敏感,施工过程中应尽量选择温度稳定的时间段进行测量。     

大跨度组合梁斜拉桥主梁结构设计构思

望(江)东(至)长江公路大桥是安徽省过江通道规划中的一座重要跨江桥梁,主跨为638m,主梁采用组合梁结构,如何确定合理组合梁结构形式是设计的关键问题。本文结合当地水文、风速、温差等自然条件出发,在满足使用功能,并适度超前的设计原则基础上,提出该桥设计的合理组合梁结构方案。     

大跨度组合梁斜拉桥全过程稳定性研究

结合多座桥梁的稳定性分析经验,从结构体系与结构刚度方面入手系统总结了斜拉桥弹性稳定安全系数、失稳模态在全过程中的发展规律.针对组合梁斜拉桥钢主梁(工字形加劲截面)在横桥向抗弯刚度较小且容易在横桥向发生局部失稳的现象,研究了组合梁斜拉桥全过程的整体-局部弹性相关稳定性及其发展规律.研究结果表明:采用悬臂法施工的斜拉桥全过程安全系数、失稳模态具有相同的变化规律.考虑弹性相关稳定后,在全过程中组合粱斜拉桥不只表现为结构的整体失稳,在大悬臂梁段的某些阶段将重复出现钢主梁的局部失稳,并导致结构安全系数出现显著的降低.     

板桁结合连续梁桥计算模型优化分析

运营中的公铁两用桥梁由于受到交通振动荷载的影响,极易产生疲劳失稳,故有效的桥梁健康状态力学评估模型的确定至关重要。以结构固有频率和动力响应作为目标函数,利用ANSYS有限元软件优化设计模块,通过最优效率算法反复迭代,确定实际结构与模型动力特性差异最小时对应参数。结果表明:修正后的板桁结合连续梁桥有限元计算模型,可用于桥梁健康状态力学评估检算,该模型可有效模拟结构扰度响应量,其最大误差仅为8%。研究成果可为依托工程和类似工程提供参考和借鉴。     

大跨度组合梁斜拉桥中跨合龙技术

为保证双河特大桥中跨顺利合龙、减少合龙施工措施,对中跨合龙方案进行了分析和优化,根据现场条件,双河特大桥采用了温度配切合龙方案,对合龙温差和优化方案建立有限元模型进行计算分析。结果表明：1)合龙温差在5℃以内时,不会影响结构安全,优化后的合龙方案减小了混凝土板的拉应力,使得组合梁机构受力更为合理;2)温度配切合龙方案在环境气温稳定、合龙口姿态测试数据详实的条件下能保证大桥中跨的顺利合龙。     

大跨度组合梁斜拉桥限界跨径的探讨

目前国内外对组合梁斜拉桥的跨径的限界值研究较少,基本处于相对空白状态。本文通过对500m、638m、800m三种不同跨径进行研究分析,得出主跨800m左右的组合梁斜拉桥在理论计算分析上具备可实施性;而且随着钢材和混凝土材料性能的提高,组合梁斜拉桥具备向更大跨度冲击的可能性。     

不同预制方式下大跨度组合梁桥受力性能分析

为了明确整体预制大跨度π形钢混组合梁与分离预制组合梁的受力性能,结合实际工程,采用板壳-实体有限元方法,计算了两种大跨度组合梁受力性能。计算结果表明：在成桥阶段整体预制组合梁的钢梁应力比分离预制组合梁的小很多,两种组合梁钢梁上缘的最大压应力分别为84.3 MPa和229.0 MPa,下缘的拉应力分别为167.3 MPa和196.0 MPa,两种组合梁中支点处混凝土上缘应力基本相同。钢梁在成桥十年时,两种组合梁钢梁上缘的最大拉应力增量分别为88.1 MPa和-4.0 MPa。整体预制组合梁的混凝土最大拉应力为分离预制组合梁的0.67倍。另外,在施工效率和施工质量方面,山区建造大跨度组合梁桥采用整体预制方式具有明显的优势。     

箱形桥梁内外温差空间效应分析

为研究箱梁内外温差对其抗裂性影响的程度,以苏通大桥辅桥(140 268 140)m大跨径连续刚构桥为对象,采用结构空间分析有限元软件,建立空间整体分析模型,针对箱梁内外温差对抗裂性的影响进行分析,并与相同条件的结构平面杆系有限元分析软件计算结果进行比较。     

桁式组合拱桥的收缩徐变效应分析

为了研究收缩徐变对桁式组合拱桥受力的影响,结合西部交通科技项目《桁式组合拱桥病害成因与加固方法研究》的课题,依托实桥计算模型,分析了不同时间周期下收缩徐变对桁式组合拱桥主拱圈变形及应力的影响.分析表明,在收缩徐变的长期作用下,主拱圈拱顶会出现明显的下挠变形;收缩徐变对于实腹段区域主拱圈应力的影响是非常明显的,特别是拱顶附近截面下缘会出现较大的拉应力.分析结果与此类桥梁的典型病害形态是一致的,结构设计及加固处治时应根据实际情况对收缩徐变影响进行详细分析.