铁路钢桁拱桥减隔震支座设计参数的优化研究

以武广客运专线上一座钢桁拱桥为例,运用结构最优化理论建立了考虑地震时车辆运行安全性的铁路钢桁拱桥模型,采用ANSYS中的零阶优化方法对其减隔震支座进行优化设计,在优化过程中考虑Rayleigh阻尼系数的变化对减隔震体系的影响,实现了对铅芯橡胶支座动力设计参数的优化.通过计算分析,得出了铅芯橡胶支座动力参数对桥梁地震响应的影响规律:在应用LRB对不同场地条件下的铁路钢桁拱桥进行减隔震设计时,屈服后刚度与屈服前刚度比α对结构地震响应有重要影响.因此,可以采用改变屈服后刚度与屈服前刚度比α的简化设计方法,满足桥梁地震响应的要求.为了提高系统的优化效率,在进行减隔震支座优化时,行车安全性的约束可以在优化过程外考虑,即在支座参数优化解确定后,再进行车辆地震输入谱密度强度SI值的验算.     

大跨度中承式钢桁拱桥抗震性能分析

为研究大跨度中承式钢桁拱桥在地震作用下的地震响应以及减隔震措施,以主跨436 m的中承式钢桁拱桥——广州明珠湾大桥为背景,利用MIDAS Civil软件建立主桥空间有限元模型,采用反应谱法计算罕遇地震作用下的地震响应并进行抗震性能分析;选择双曲面球型减隔震支座作为减隔震措施,采用非线性时程分析方法计算罕遇地震作用下的地震响应,对比设置减隔震措施前、后抗震性能进行减隔震效果评估。结果表明:该桥自振基本周期长,罕遇地震作用下结构动力响应较大,桥墩桩基不能满足抗震性能要求;设置双曲面球型减隔震支座后,各向地震作用下大部分结构的内力响应均明显减小,其中桩基安全系数提高66%,改善了大跨度中承式钢桁拱桥的抗震性能,结构满足抗震要求。     

十字交叉吊杆拱桥支座更换顶升方案研究

对某钢管混凝土十字交叉吊杆拱桥支座更换顶升方案进行分析研究,采用有限元软件分析并探讨主梁与梯道梁相接处的钢板连接、主梁与主拱相交处的橡胶圈、单点顶升与多点顶升、顶升位置、附加支撑以及顶升最大高度对拱梁受力性能的影响,得出相应结论及建议,为同类型桥梁施工提供借鉴。     

基于性能的大跨度中承式钢桁架拱桥减隔震设计

为研究适用于宽幅、大跨度中承式拱桥的合理抗震结构体系,以主跨160 m的聊城黑龙江路徒骇河大桥为工程背景,介绍了基于性能减隔震设计方法及各向异性减隔震设计实现方法,利用非线性动力时程分析方法研究了非减隔震体系、常规减隔震体系和基于性能的抗震体系对大跨度中承式钢桁架拱桥结构响应和抗震性能的影响。结果表明,大跨度中承式钢桁架拱桥的纵、横向动力特性相差较大,分别按照纵、横向自振周期进行减隔震设计,则地震响应更低、抗震性能更优,可实现基于性能抗震设计的思想。     

桥梁新型防风沙支座系统性能与可靠性评估

为研究新型支座系统防风沙效果,通过试验模拟对新型球型支座系统防风沙性能和可靠性进行研究与分析,并与传统支座系统进行对比。分析结果表明,新型支座系统具有很好的抗风沙特征,在试验模拟年限为5 a的情况下,新型的支座系统弹性围板表面磨损程度比传统的支座明显小很多,新型支座系统结构内部风沙侵袭率基本为0,而且在严寒和风沙的条件下运作新型支座预计使用年可以延长至37 a。因此,在沙尘暴频发区域桥梁新型球型支座系统的使用前景是比较广阔的。     

基于强度和延性的钢管混凝土拱桥抗震性能评估方法

为评估并量化钢管混凝土(CFST)拱桥的抗震性能,提出了基于强度和延性的抗震性能评估方法.首先通过有限元分别计算CFST拱桥各构件(弦杆、腹杆、吊杆、横向联系、吊杆横梁和桥面纵梁)在重力代表值和小地震(0.05g)作用下的内力,然后根据各构件的破坏模式计算其极限承载力、延性比和地震作用折减系数,最后通过屈服地面运动加速...     

地震作用下板式橡胶支座滑动的动力性能分析

采用双向滑动支座模型对城市立交桥板式橡胶支座抗滑性能不满足要求、发生滑动时的动力性能进行了分析。通过对单墩模型和一条全线简支梁实际结构的分析,初步得出了板式橡胶支座发生滑动时动力特性的规律以及对结构的影响。     

既有石板拱桥的评估及鉴定方法研究

为了有效提高石拱桥状况评价的准确性,提出针对石拱桥承载能力详细的评估和鉴定计算方法。考虑石板拱桥拱上建筑联合作用、桥梁破损特点及实际运营荷载,对如何建立较为符合实际的桥梁计算模型进行了研究;建立了针对石拱桥的技术状况评估模型,对桥梁各评估元素的初始权重及技术状况评价标准进行初步研究;根据各评估元素状态对其元素权重加以修正并综合确定承载能力检算系数Z1。最后,以实际桥梁工程为背景,给出了计算实例,结果表明本文方法具有较好的工程实用性。     

润扬大桥退役支座性能检测评估与提升技术研究

为系统研究由在役桥梁更换下来的退役支座的质损病害和剩余力学性能,以润扬大桥更换下来的退役盆式支座为例,开展支座外观检测与力学性能试验的研究,以确定服役支座更换的质损病害;开展退役支座性能提升技术研究,并进行试验验证。研究结果表明,退役支座的质损病害是耐磨板发生严重磨损,导致摩擦系数增大至0.05,改变了桥梁原有约束体系,并增加了支座锚棒被剪断的风险;采用更换耐磨板的再制造方案是可行的,可实现对退役支座的二次利用,减少资源浪费。     

大跨度钢管混凝土拱桥施工门式膺架的抗风性能研究

为了准确了解生米大桥施工门式膺架在施工中的抗风性能,长安大学风洞实验室对其进行风洞试验。对风洞试验得到的门式膺架的位移响应结果进行详细分析,得出该门式膺架在施工中不会出现动力不稳定和负载（门式膺架下吊上拱肋）时的位移比空载时大等结论,为类似工程问题提供参考。     

基于有限元分析的刚架拱桥加固方法和加固效果评估研究

结合实际工程特点,针对不同病害,选择了相应的加固措施;借助Mdias Civil软件平台,建立依托工程有限元分析模型,对刚架拱桥进行理论加固计算;通过动静载试验,对加固前后的挠度、应变、承载能力等方面参数进行对比分析。结果表明,加固方案合理可行,加固效果良好。     

温度和冻融作用下沥青混合料疲劳性能研究

为模拟车辆荷载及气温、降水等自然因素对沥青路面疲劳性能的影响,文章通过室内试验,研究了应力比、温度和冻融循环等因素对沥青混合料疲劳寿命的影响。结果表明,随着应力比的增大和温度的升高,沥青混合料的疲劳寿命逐渐降低;经冻融后,沥青混合料的疲劳寿命有所降低。各条件下,疲劳寿命随应力比都呈指数规律变化,温度越高,A值和B值越小;冻融后A值和B值都会增大,其中经冻融且温度为15℃时A值和B值最大,此时疲劳寿命受应力比的影响最显著。     

环境腐蚀作用下滨海大桥钢结构的可靠性评估方法研究

基于可靠性理论探讨了滨海大桥钢结构构件可靠度的评估方法,初步提出了考虑环境腐蚀作用下构件结构抗力的衰减模型,并就大桥钢结构的剩余寿命预测进行了初步探讨,最后在滨海钢桥可靠性评估的研究方向上提出了一些建议.