倒梯形桁架桥断面气动参数研究

采用计算流体力学(CFD)和风洞试验相结合的方法,对某倒梯形桁架主梁断面二维等效模型和气动导纳函数进行研究。首先依据外轮廓和实面积比不变的原则,建立斜腹杆位置不同的二维模型,识别其静力三分力系数并与风洞试验结果对比,得到二维等效模型。随后基于二维SST k-ω湍流模型和2D LES模拟,对二维等效模型分别进行气动导纳数值识别,识别结果与风洞试验对比研究。结果表明:无论是基于RANS的SST湍流模型还是2D LES模拟,二维等效模型气动导纳识别结果均与Sears函数较为接近,而SST k-ω模型气动仿真结果与风洞试验吻合良好;采用文章所用模型简化和数值识别方法,可对桁梁的气动参数进行有效识别。     

大跨钢桁架梁气动选型及气动参数风洞试验研究

以一大跨悬索桥——坝陵河大桥钢桁梁主梁断面为研究对象,通过节段模型风洞试验和高频动态天平测力试验,得到了钢桁梁主梁优化断面并试验得出三分力系数、颤振导数以及气动导纳,归纳出适合钢桁梁桥梁断面的气动导纳经验公式,改善了传统上计算抖振在气动导纳上的明显缺陷。研究成果已经应用于坝陵河大桥的建设,且可以为以后类似桥梁的抗风设计提供参考。     

基于CFD的大跨度邻近桥梁气动干扰效应分析

为研究大跨度邻近桥梁的气动干扰效应,本文以2座大跨度桥梁为对象,基于CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟研究不同间距比和风攻角下气动干扰效应对静力三分力系数的影响,以及不同间距比和折算风速对颤振导数的影响。结果表明:上游桥梁三分力系数及下游桥梁力矩系数对气动干扰效应不敏感;气动干扰效应对下游桥梁的阻力系数和升力系数的影响与间距比和风攻角有关;下游桥梁颤振导数受气动干扰效应影响大,随间距比与折算风速的变化表现出不同的规律。     

双层桁架桥上列车气动特性风洞试验研究

为研究双层桁架桥上列车位于主梁断面上、下层的气动特性,通过节段模型风洞试验对双层桁架主梁断面上列车进行测力、测压。以某大跨度公铁两用悬索桥和CRH2列车为背景,研究双层桁架主梁断面上列车在迎、背风侧时,列车位于上、下层时的三分力系数、平均风压系数以及脉动风压系数,并且分析风攻角对上、下层列车气动特性的影响。研究结果表明：1)上层列车的阻力系数要显著小于下层列车,当列车位于迎风侧时,下层列车的阻力系数可达到上层列车阻力系数的1.6倍,上、下层列车的力矩系数大小基本相同,但是上层列车的升力系数大于下层列车;上、下层列车的阻力系数随风攻角的增加逐渐减小并且两者的差值也逐渐减小。2)上层列车的迎风面、背风面的压差明显小于下层列车的情况,使得上层列车的总体阻力小于下层列车,并且上层列车的顶面、底面的压差要大于下层列车的情况,使得上层列车的总体升力大于下层列车;上层列车迎风面的平均风压随风攻角的增加而减小,下层列车则无明显变化。3)上层列车圆弧过渡段顶部和底部脉动风压系数小于下层列车,并且随着风攻角的增加,下层列车脉动风压系数减小,而上层列车无明显变化,风攻角对上层列车风压系数的脉动性影响较小。研...     

高速铁路大跨度钢桁架桥接触网关键技术研究

近年来,由于复杂路网下高速铁路需跨越江河湖海,大跨度钢桁架桥不断涌现。大跨度钢桁架梁纵向伸缩量大且变位复杂,接触网在设计过程中应充分考虑钢桁架梁的伸缩与变位特征对其产生的影响,研究大跨度钢桁架桥梁接触网设计多因素配合机理和数学计算,以确保高速铁路大跨度钢桁架桥上接触网的正常、安全工作。通过对大跨度钢桁架桥梁体纵向伸缩与接触网锚段布置配合间的跨度、温度、锚段补偿方向等关键因素数据进行分类,采用多因素敏感性分析的方法,推导出接触网张力补偿装置在钢桁架梁伸缩及线涨伸缩共同作用下坠砣最大行程变化量、补偿装置b值与a值安装曲线等计算公式。通过典型工况计算对比发现,缩短锚段长度能有效改善钢梁伸缩对接触网影响;采用对比法研究大跨度钢桁架桥在不同接触网锚段布置方式下钢梁伸缩对张力补偿装置的影响大小,提出了720 m以下、720～849 m、850～1 900 m及1 900 m以上4种不同跨度钢桁架桥的接触网最优锚段布置方式。本文相关研究及计算公式可为高速铁路大跨度钢桁架桥上接触网平面布置、张力补偿装置安装参数选用等关键技术提供一定理论支持。     

铁路桁架桥的变形及其对策

本文介绍铁路桁架桥上的变形及其对策。     

基于改进梁板结合模型的钢桁架桥设计

以蒙华煤运铁路三门峡至荆门段72 m简支下承式钢桁架梁桥为背景,指出传统梁板结合有限元模型采用刚臂方式连接虚梁和桥面系所产生的问题,并对其进行改进,提出改进梁板结合有限元模型。将两种模型在静活载作用下的杆件应力与真实情况进行对比。结果表明:传统梁板结合有限元模型的约束形式使桥面系刚度大于真实情况,造成计算出的杆件应力偏小,而改进后的梁板结合有限元模型没有增大桥面系刚度,计算出的杆件应力也与真实值吻合。     

列车气动性能评估参数研究

列车外形对列车气动性能起决定性作用。以往常采用长度法定义的长细比(长度长细比)来评估不同头部外形气动性能,这种方法在车身横截面积相同的情况下,致使长度相同外形不同的流线型车头具有相同的长细比而无法进行比较。针对这一情况,对不同外形系列的流线型列车开展了风洞实验研究,在此基础上提出了一组新的列车气动性能评估参数-整体长细比和宽细比。整体长细比考虑了车头流线型部分水平面投影形状(水平长细比)和纵向对称面投影形状(纵向长细比)对空气阻力的影响,宽细比则综合了长度长细比和车头流线型部分水平面投影形状对列车交会压力波的影响。研究结果表明该组评估参数能较好地反映出端车流线型外形对列车气动阻力和交会空气压力波幅值的影响。     

钢桁桥主桁架压杆自由长度研究

本文按多种模式推导了钢桁桥主桁架各种压杆在桁架面内的稳定条件，编制了电算程序，并对４８ｍ，６４ｍ和８０ｍ三种跨度标准设计下承式简支铁路钢桁桥主桁架全部压杆的自由长度作了计算，计算结果表明：（１）略去较远杆件的约束作用，计算误差不超过５％；（２）我国现行桥规中的规定，就压杆在桁架面内的稳定性而言，是过于安全的。     

某大跨度钢桁架桥抗震分析

大跨度多功能的地标性桥梁建筑在城市桥梁建设中频繁出现,其抗震性能的分析计算成为控制设计的主要因素,传统的桥梁结构的抗震设计不考虑固定支座破坏的非线性力学性能,但该假定是不切合工程实际的。以某大跨度钢桁架桥为例,采用MIDAS CIVIL有限元软件,分别采用地震反应谱和非线性时程分析方法,对考虑固定支座破坏与否的情况下桥梁结构的地震反应进行了对比分析,分析表明,考虑支座破坏分析后桥墩水平地震力大大减小,上部钢桁架与桥墩均未屈服,摩擦摆支座位移符合规范要求,非线性时程分析结果更符合工程实际。     

大跨度钢桁悬索桥颤振气动优化措施试验研究

对某大跨度钢桁悬索桥进行颤振试验研究,讨论采取设置中央稳定板、增设抑流板、封闭外护栏部分高度、调整下检修道人行板厚度以及变动水槽等不同气动措施及其相互组合下加劲梁的颤振稳定性能,综合考虑各方面因素得到气动优化方案.研究结果表明:单独采取设置下中央稳定板以及增设抑流板的措施对加劲梁的气动优化效果均不明显.在含有降低下检修...     

基于优化串-并联模型的钢桁拱桥系统易损性研究

为研究适用于钢桁拱桥系统易损性的分析方法,采用串联模型、简单串-并联模型、优化串-并联模型3种可靠度模型,基于一阶界限法分别绘制系统易损性曲线、系统损伤超越概率差值曲线以及损伤控制组件曲线.研究结果表明:串联模型不能考虑主、次要构件在系统易损性中的比重,简单串-并联模型能考虑主、次要构件的比重,但往往不能代表结构真实的...     

基于逐步回归分析的既有铁路钢桁桥有限元模型修正

提出一种基于逐步回归分析的有限元模型修正方法,根据显著性分析,逐步将显著性高的展开项引入,同时剔除不显著的展开项,保证各展开项都是显著的,然后用回归得到的响应面模型代替初始有限元模型进行迭代修正,达到有限元模型修正的目的。采用该方法对一既有铁路钢桁桥的有限元模型进行修正,并与基于灵敏度的模型修正方法进行比较。修正后有限元模型的频率计算值与实测值吻合,修正后的有限元模型能更准确地反映实际结构的力学性能。该方法可以大幅度减少展开式中的待定系数,具有较高的计算精度和效率。     

钢桁梁桥上无缝线路附加力分析

温度跨度是影响桥上无缝线路的主要因素之一。通过对同跨度钢桁梁与简支梁桥上无缝线路附加力比较分析，发现桥梁本身的结构特征起着比温度跨度还要重要的作用。因而，桥上轨条、扣件及伸缩调节器的设置，除了应考虑温度跨度外，还应考虑桥梁结构的特征，为补充和完善《新建铁路桥上无缝线路设计暂行规定》提供依据。     

基于EMD和随机减量技术的大型桥梁模态参数识别

结合南京长江大桥结构健康监测信号,提出将经验模态分解(EMD)与随机减量技术(RDT)相结合进行结构模态参数识别的方法。对于环境随机激励,经EMD分解后的结构模态响应,实际上由自由振动响应和外荷载引起的强迫振动响应2部分组成,可应用RDT得到对应模态的自由振动响应,从而识别结构的频率及阻尼。通过与有限元及谱分析结果相比较,证明了将EMD与RDT相结合的方法识别非平稳振动信号模态参数的有效性和合理性,适合于大型桥梁结构的模态参数识别。     

钢桁梁施工技术方案及工艺

结合福厦客运专线80 m双线下承式钢桁结合梁的施工,对跨越高速公路钢桁梁桥施工技术展开研究,阐述了柯珠高速公路立交大桥钢桁梁施工跨越福厦高速公路施工作业方法,柯珠高速公路立交大桥钢桁梁方案的确立与实施,为今后大型结构跨越高速公路、河流、建筑物等提供了一些可借签的经验。     

钢桁拱桥精确合龙施工技术

主要介绍东平水道钢桁拱桥合龙过程中的一些现场实际经验.通过对合龙影响因素的分析、合龙方案的制定及合龙过程的控制,形成具有特色扣大众化的技术措施,旨在为今后类似桥梁合龙提供借鉴.     

大新站钢桁梁人行天桥过渡施工技术

北同蒲线应急扩能改造工程——大新站钢桁梁人行天桥过渡工程,以安全和最大限度减少施工对运营影响为目标,通过对三个临时支撑方案比选,确定采用门式支撑体系方案,并对该方案进行理论设计和检算。该工程为今后类似工程提供一种简单易行的施工方法。     

沙坪河大桥钢桁梁的拖拉安装

沙坪河大桥位于广西地方铁路公司的黎钦铁路K49+340处,横跨沙坪河为1×32 m+1×64 m+3×32 m简支梁桥全长207.82 m,主河道采用64 m下承式栓焊钢桁梁单孔跨越,其余采用32 m预应力混凝土简支梁.全桥位于直线上,桥上线路为3.7‰的上坡.钢梁施工方案原考虑膺架拼装,根据现场条件考虑河道通航及工期等因素,将其改为岸上组拼拖拉法架设.     

大准铁路黄河特大桥钢桁梁静载试验

大准铁路黄河特大桥钢桁梁为 96 132 96 (m)三跨连续式、无竖杆刚性桁梁柔性拱组合系结构。在运营十年之后进行静载试验 ,对处理后的测试结果与计算结果进行了对比 ,对大准铁路黄河特大桥钢桁梁的安全承载能力和使用条件作出判断。