公路钢拱桥H型吊杆疲劳性能研究

对公路钢拱桥H型吊杆进行了精细化受力分析,通过局部有限元仿真模型分析找出了疲劳破坏的关键部位,利用我国公路钢桥规范疲劳荷载计算模型,基于构造细节的疲劳强度曲线与Miner损伤累积法则,对H型吊杆进行了疲劳分析。该方法可推广到同类吊杆的疲劳分析。研究结果验证了短吊杆是疲劳破坏薄弱位置的观点,有必要对其进行专门的疲劳分析,通过改变吊杆端部的连接形式,可以大幅改善H型短吊杆的抗疲劳性能。     

在役钢管混凝土拱桥吊杆疲劳可靠性分析

视中、下承式钢管混凝土拱桥吊杆的疲劳性能为随机变量,吊杆的应力历程为随时间变化的随机过程,提出了基于累积损伤模型的半动态疲劳可靠性分析模型。以依兰牡丹江大桥为例,通过广泛的资料调查,选择合适的吊杆疲劳性能参数,确定年交通量,并作出了合理的交通量预测,通过现场交通量调查,了解车辆的组成,建立了车辆荷载频值谱,通过建立有限元模型,计算得到吊杆响应,利用Monte-Carlo法对吊杆的疲劳可靠度作出了分析。     

吊杆拱桥的吊杆检测试验与评定

吊杆拱桥因其优美线形及良好的地形适应性而广泛修建,但由于其吊杆的易腐等蚀病害使得吊杆成为该类桥梁的显著薄弱环节,并已有数座桥梁因此而垮塌。在此以德阳市旌湖大桥为例,详细介绍其主桥吊杆检测与吊杆力测试分析结果。经过检测发现该桥吊杆下锚杯均有积水,下锚头钢丝锈蚀。数根吊杆保护层有破损,且吊杆大多有保护层鼓包等病害。打开部分吊杆表明吊杆发生严重锈蚀,单根钢丝锈坑最大达2.2mm。恒载吊杆力测试表明吊索力与理论值及以前测试结果有一定的偏差。检测综合评定建议换吊杆。最终该桥进行了吊杆更换。     

全焊钢吊杆拱桥设计关键技术

随着钢结构桥梁的推广,钢拱桥在境内应用越来越多,但钢拱桥的吊杆仍一般采用冷铸锚式柔性吊杆,结构体系也一直没有较大发展,而境外应用全焊钢吊杆已有较多工程案例,因此,有必要针对全焊钢吊杆拱桥进行研究。全焊钢吊杆拱桥是将钢拱肋、钢吊杆和钢系杆通过节点焊接方式连接在一起组成的承重结构,相对于采用柔性吊杆的系杆拱,具有刚度大、稳定系数大、工法适用性强、不考虑更换吊杆等的特点。通过全焊钢系杆拱桥的计算分析研究了其结构受力特点及关键节点构造,形成了一套设计关键技术,从而为境内探索实践并推广全焊钢吊杆拱桥提供了一定的借鉴和参考。     

大跨度钢拱桥吊杆减振的新型电涡流TMD开发与应用

针对吊杆频率低、阻尼小、易发生风振的弱点,以厦深线榕江特大桥钢吊杆为工程背景,首先通过风洞试验、理论分析和现场实测评估了吊杆的抗风稳定性以及减振设计所需参数.然后基于被动控制和电涡流耗能原理,采用等强度悬臂梁开发了一款耐疲劳、免维护的新型电涡流TMD(被动调谐质量阻尼器)用于改善吊杆风振性能.最后通过强迫振动法实测了吊杆-TMD系统的等效阻尼比以评估其减振效果.试验结果表明:开发的新型减振系统可以使长吊杆强轴(横桥向)和弱轴(顺桥向)的阻尼比分别达到1％和3％以上,完全满足台风区钢拱桥吊杆减振的需要.     

中下承式钢管混凝土拱桥吊杆更换的索力监控

中下承式钢管混凝土拱桥吊杆更换存在两次体系转换问题,为保证更换施工过程的安全,更换过程中要进行吊杆索力监控。该文介绍了中下承式钢管混凝土拱桥吊杆更换的内容、工艺原理及流程,以健跳大桥吊杆更换为例,通过对有限元计算结果和现场监测数据进行比较,结果证明实时监控索力不仅可以保证施工过程安全,而且通过调索可使得最终索力与计算值相符合,研究内容可为类似工程提供参考。     

国外某桥风致振动的抑制措施

国外某桥主跨3×224 m连续钢桁拱为中承式刚性拱柔性梁结构,在安装钢梁过程中,部分吊杆发生涡激振动,通过对钢桁拱吊杆增设纵向水平拉杆及横向联结系和将H形截面改为矩形截面的抑振措施,减小了吊杆的自由长度,提高了涡振发展风速,有效抑制了吊杆的风致振动。     

国际铁路联盟项目:铁路圬工拱桥的评估、检查和维护

圬工拱桥在铁路桥梁中占有很大比例，它们大多属于铁路上的土木工程遗产，因此在管理上需要认真考虑。圬工拱桥的维护策略必须依据其现有的承载力，优先考虑加固而不是急于重建，以促进它们的保护和修复。介绍“铁路圬工拱桥的评估改进、最优化维护和数据库开发”的研究成果。该项目由国际铁路联盟（UIC）资助，有14个铁路部门和众多顾问机构参加，历时4年。项目的主要目标是收集各种方法并加以发展，旨在优化圬工拱桥的全寿命管理，减少维修费用，并在铁路部门之间推动良好的实践经验的有效交流。     

基于热点应力法的钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳评估

为准确预测钢管混凝土桁式拱桥节点疲劳寿命,提出一种基于热点应力的疲劳评估方法。该方法采用全桥多尺度三维有限元模型计算节点热点应力幅,并进行回归分析得到钢管混凝土节点的热点应力幅S～N曲线。基于该方法对一座已建成的钢管混凝土桁式拱桥进行节点疲劳评估。结果表明：疲劳易损部位位于1/4跨附近的拱肋上弦节点,起始裂纹位于节点主管表面的冠点处;采用《公路钢结构桥梁设计规范》(JTG D64—2015)中的疲劳荷载计算模型Ⅱ和疲劳荷载谱计算得到的疲劳寿命分别为20 210 049次和27 311 265次,采用疲劳荷载谱计算时多车效应纵向修正为14.9%;采用《公路钢结构桥梁设计规范》预测的节点疲劳寿命偏低,导致设计偏于保守。     

拱桥吊杆的更换设计及施工方法

桥梁加固工程中,更换拱桥吊杆是不常有的事,其施工难度相对较大,文中论述了更换拱桥吊杆的设计及施工方法,并成功地应用于工程实践,可为同类工程提供技术参考。     

铁路钢板梁桥疲劳及剩余寿命分析

在列车荷载作用下,铁路钢板梁桥的腹板间隙处因面外变形容易产生疲劳裂纹,影响桥梁使用安全与剩余疲劳寿命.对某铁路钢板梁桥采用ANSYS进行全桥仿真模拟,通过计算模型计算出关键部位在列车荷载下的应力历程,并与实测结果进行对比分析;并利用S～N曲线、线性累积损伤理论对各个测点的疲劳寿命进行评估.计算和分析结果表明,腹板间隙处...     

钢桁拱桥吊杆风致振动影响因素分析

以钢桁拱桥的H型吊杆的风致振动为工程背景,分析了吊杆的雷诺数Re、振动因子ξ、应力大小及应力状态、边界条件、断面形状对钢桁拱桥吊杆振动的影响程度.     

钢管混凝土系杆拱桥吊杆施工张拉力计算

钢管混凝土系杆拱桥属于空间内部超静定结构,由于吊杆存在使得设计、施工控制变得比较复杂,针对钢管混凝土系杆拱桥施工过程中的吊杆施工张拉力计算问题,采用倒拆法和影响矩阵法相结合的方法,取得了比较好的效果。     

钢管混凝土拱桥吊杆张拉方案比选

邢汾高速公路沙河特大桥主桥为主跨146m的下承式钢管混凝土拱桥,吊杆采用无应力状态法施工。为确定该桥吊杆张拉顺序,保证张拉过程安全,提出了4种吊杆张拉方案(1由两端拱脚向拱顶对称张拉;2由拱顶向两端拱脚对称张拉;3由1/4拱肋和3/4拱肋处向拱脚和跨中对称张拉;4吊杆分3批张拉),采用有限元分析软件MIDAS Civil建立全桥有限元模型进行仿真计算,分析4种方案的吊杆成桥拉力、拱肋位移、拱肋核心混凝土应力、拱脚水平推力。结果表明,方案4的成桥拉力与设计成桥拉力最为接近,拱肋线性良好,拱肋截面处的混凝土压应力变化均匀,未出现较大的压应力,对拱脚水平推力影响较小。因此,选择方案4施工,在实际施工中,桥梁无需二次调索,加快了施工进度,节约了施工成本。     

钢管混凝土系杆拱桥吊杆施工张拉力计算

钢管混凝土系杆拱桥属于空间内部超静定结构,由于吊杆存在使得设计、施工控制变得比较复杂,针对钢管混凝土系杆拱桥施工过程中的吊杆施工张拉力计算问题,采用倒拆法和影响矩阵法相结合的方法,取得了比较好的效果。     

福厦铁路钢箱系杆拱桥设计构思与研究

采用有限元方法,对钢系杆拱各种矢跨比、拱梁刚度比、拱肋平面倾角、吊杆及其他主要杆件截面形式、主桁中心距、横向连接、桥面形式等进行计算,得出不同结构参数下的钢系杆拱的优缺点,提出了适合于福厦铁路实际情况的合理结构形式和设计参数。     

贵广铁路东平水道特大桥双拱肋钢桁架拱桥设计和分析

介绍了贵广铁路东平水道特大桥的上部结构和施工方案,分析了该桥主桁、桥面系和纵横向联接系的受力特征,并对该桥受力情况复杂的G11节点进行了局部精细空间有限元分析。该桥式结构在国内首次应用,解决了以往大跨度钢桁拱边跨跨度长、刚度小的问题。     

拱桥拉索病害研究与对策

重点介绍拱桥吊杆及同类拉索的病害，分析拉索病害的成因，研究提高桥梁结构安全性、可靠性、耐久性的措施与对策。     

低拱型波形钢板桥梁有限元分析

为了探索有限元分析模型的合理性,为波形钢板结构分析和内力计算提供可靠依据,以实际工程为依托,论述将三维实体模型简化为平面模型时板体刚度和荷载折减系数对模型的影响,并考虑土体参数及结构参数,采用平面应变模型在ANSYS有限元分析软件上建立有限元分析模型,用以分析结构受力状态.利用土体弹塑性模型、结构线弹性模型和考虑土体与结构间接触问题的综合分析方法对低拱型波形钢板桥梁的应力应变状态进行探索,并将分析结果与CHBDC(加拿大桥梁设计规范)设计方法进行对比,总结结果不同的原因和简化模型的合理性.最终确定采用平面应变模型对波形钢板结构进行简化分析.     

钢桁架刚性拱桥的设计

结合具体的工程设计情况,针对钢桁刚性拱桥型在国内的使用条件,就钢桁刚性拱桥的结构受力体系的确定、结构构件的钢材强度等级的选用、桁架结构节点的构造方式的选择和现场可采用的安装方式进行讨论.