基于动态称重技术的中小跨径桥梁最不利车辆荷载研究

当工业重型车辆通过中小跨径桥梁时,往往会造成比规范规定值大得多的荷载效应,因此在桥梁设计尤其是承载能力评估时,应当合理地选择车辆荷载进行复核验算。文章首先提出了最不利车辆荷载的概念,然后基于大量实测动态车辆荷载数据,通过综合评定车辆荷载构成及其效应的方法,给出了国内外最不利车辆荷载的实测记录,最后通过与规范规定值的比较,初步验证了该文所确定最不利车辆荷载构成的合理性。     

大跨径钢管混凝土拱桥自振特性分析与动载试验

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。本文通过建立有限元模型进行模态分析和动载试验,以获得大跨径钢管混凝土拱桥的计算和实测自振特性,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,得到横塘港大桥主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。     

简支变连续桥梁的动力性能研究

为保证简支转连续桥梁具有良好的动力工作性能,需要了解其在移动车辆荷载作用下的动力响应。本文针对目前公路上常见的不同跨径、不同宽度、不同截面形式、不同体系的简支转连续桥梁,在不同的常见车辆模型、不同车辆速度作用下,利用车桥耦合振动程序,计算分析该类桥梁在车辆荷载作用下的动力响应,并通过振幅、加速度等指标来评价其动力工作性能。     

特殊情况下高速公路桥梁车辆荷载探讨

针对近年来各省连续发生多起桥梁垮塌事件,重载车辆频繁驶过桥梁的过程容易使桥梁产生各种疲劳问题。结合河北省高速公路在役重点桥梁进行重载车辆荷载谱监测,通过交通量调查,统计分析出现频率较高的车辆模型、车流量的分布、车辆的自身性质(轴距、轴重)等。依据疲劳等效损伤原理,推导出基于实测的5种日常营运重载车辆荷载模型,建立疲劳荷载谱。通过与公路-Ⅰ级汽车荷载作用效应进行对比,得出当跨径小于等于25 m时,应将其汽车荷载提高至1.3倍左右;当跨径大于25 m时,应将其汽车荷载提高至1.2倍左右。     

简支梁桥上拱度对高速行车舒适性影响研究

中小跨径的PC简支梁桥过度上拱现象经常出现对行车舒适性产生了不利的影响.基于1/4汽车模型,采用常量力移动荷载模型模拟桥梁振动,以及半正弦曲线模拟桥梁上拱后所形成的桥面纵坡曲线,分别建立了由桥梁振动和桥梁上拱引起的车辆振动响应方程,分析比较了以上2种情况对车辆振动的影响.得出桥梁振动相对于上拱度对车辆振动的影响很小的结论.     

简支梁桥上拱度对高速行车舒适性影响研究

中小跨径的PC简支梁桥过度上拱现象经常出现对行车舒适性产生了不利的影响.基于1/4汽车模型,采用常量力移动荷载模型模拟桥梁振动,以及半正弦曲线模拟桥梁上拱后所形成的桥面纵坡曲线,分别建立了由桥梁振动和桥梁上拱引起的车辆振动响应方程,分析比较了以上2种情况对车辆振动的影响.得出桥梁振动相对于上拱度对车辆振动的影响很小的结论.     

列车荷载作用下矮塔斜拉桥索梁振动的相关性

为探讨不同列车速度下矮塔斜拉桥斜拉索振动与桥梁整体振动之间的相关性,基于列车-线路-桥梁耦合振动理论与动力学模型,以某主跨115 m+95 m的铁路矮塔斜拉桥为工程背景,考虑斜拉索与桥梁整体结构之间的相互作用,通过数值积分得到梁体、桥塔振动响应以及斜拉索局部振动响应.结果表明:列车荷载作用下索梁振动相关性问题实质上是一个能量传递过程,当拉索端点位移激励频率与其自振频率接近时,能量易于在索梁间传递;当列车以225~350 km/h的设计时速通过桥梁、列车荷载的激励频率与斜拉索自振频率接近时,斜拉索在外激励作用下会产生共振,但共振幅值不大(斜拉索局部振动幅值小于3 mm).      

大件荷载下中小跨径PC简支梁桥设计浅析

随着大件运输荷载等级的日益提高,对大件运输道路沿线新建及改造桥梁也提出更高的承载能力要求。依托实际工程项目,对中小跨径PC简支梁桥在大件荷载作用下的参数取值、受力验算及结构设计等进行研究,分析对比了梁体在不同等级大件荷载及常规荷载作用下产生的荷载效应差异,可为类似桥梁设计提供一定的经验参考。     

大跨径水泥混凝土桥梁铺装层力学响应分析

为研究大跨径水泥混凝土桥梁铺装层的力学响应特点,建立水泥混凝土箱梁桥、工字梁桥以及三跨连续梁桥模型,在此基础上对铺装层在桥梁整体结构中所产生的应力应变响应进行分析.采用ABAQUS有限元分析软件,建立了桥梁三维有限元整体模型,分别研究了不同厚度铺装层在各种跨径条件下,在车辆荷载和温度荷载作用下的力学响应.研究结果表明:...     

应急公路飞机跑道中桥涵结构振动分析

高等级公路战时应急改成飞机跑道具有重要的战备意义,但路段中包含中小跨径桥梁,对飞机起降存在一定的影响。假定桥跨结构为多跨简支梁、验算荷载为某型号飞机,综合运用结构动力学理论和ANSYS结构分析软件计算飞机匀速通过桥梁时的动力响应及飞机直接降落对桥梁的冲击作用,分析了中小桥梁跨径、桥墩横向刚度等对桥梁结构振动及其对飞机可通行性的影响。经计算表明,跨度为13m的桥梁能满足此型号飞机的通行要求。     

铁路预应力混凝土连续梁桥竖向有载自振频率研究

计算了当20辆相同的提速客车通过40 m+4×72 m+40 m部分预应力混凝土六跨连续箱形梁桥时,车辆参数对桥梁竖向有载自振频率的影响.结果表明,车辆轮对簧下质量、车辆轮对悬挂弹簧刚度、车辆长度、车体质量等对桥梁竖向有载自振频率有影响,而列车的行车速度对桥梁竖向有载自振频率没有影响.     

基于汽车荷载适宜性的公路桥梁设计方法

总结了我国公路桥梁设计的汽车荷载标准发展历程及其研究背景,在我国目前汽车超载和重载问题非常普遍的现实条件下,提出结合实测汽车荷载信息开展桥梁设计的思路,探讨了不同跨径桥梁的汽车荷载效应分析方法,讨论了车辆限载的影响,从而归纳了公路桥梁设计的汽车荷载适宜标准,为更加准确的桥梁设计与评估提供参考。     

浙江省中小跨径混凝土桥梁整体状况与典型病害研究

调研了浙江省在役中小跨径混凝土桥梁现状。从桥梁跨度、修建年度、上部结构、荷载等级、技术状况、主要病害位置等几个方面对浙江省的中小跨径混凝土桥梁进行了归类统计分析;着重介绍了数量最多的现浇板梁桥和预制空心板梁桥中存在的一些典型病害。研究成果可为中小跨径混凝土桥梁在结构实时监测和管养措施制定等方面的研究提供基础性技术资料。     

基于POT理论的城市桥梁车辆荷载效应研究

车辆荷载效应是桥梁设计中重要的技术指标之一,是对拟建桥梁荷载取值和现有桥梁安全性评估的重要依据。结合调查地区的车辆荷载数据,提出了相应的车辆荷载模型,运用蒙特卡洛法模拟密集和拥堵运行状态下荷载流,以各跨径简支梁桥(10～60m)跨中弯矩值为研究对象,进行影响线加载计算;运用Peak Over Threshold(POT)理论对效应尾部数据进行分析,由极值理论外推得不同设计基准期内车辆荷载效应值,并与《城市桥梁设计规范CJJ11-2011》规范值作对比分析,结果表明:密集运行状态下不同设计基准期内外推值是规范值的1.13～1.38倍,拥堵运行状态下是规范值的1.18～1.46倍。     

通过跳车法识别桥梁自振频率的修正计算法

利用加载车辆的竖向冲击作用,激起桥梁的竖向振动,简称跳车试验,这种方法在动力荷载试验中广泛使用。该试验方法起振能量大,并能得到较高质量的自振信号,因此分析精度也较高。但激振车辆附加质量对测试结果的真实存在难以避免的影响。根据动力学计算理论,提出一种新的方法来修正跳车法实测频率,以获取较准确的自振频率。通过对大量样本测值结果与采用文中方法所得到的修正值的对比分析,可以确定该方法的有效性。     

中小跨径连续梁桥地震力计算

中小跨径桥梁在公路桥梁中占有多数．地震烈度在8度以上时．地震力往往会成为一般中小跨径桥梁下部结构设计的控制性因素．因此较精确的地震力计算对桥梁设计有着重要意义。现行《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）规定．对中小跨径连续梁桥．横桥向各墩分担的地震荷载均按单墩模型用反应谱方法计算．     

基于桥梁结构的动态称重系统算法研究

基于桥梁结构影响线加载的动态称重系统（B—WIM）便携且可循环使用,近几年在国外引起了学者深刻关注,并开发了相应的商业设备,而我国对此进行相关研究见于文献的很少。该系统可为中小跨径桥梁开展汽车荷载调查提供新的思路,并为中小跨径桥梁汽车活载评估提供直接参数。详细介绍了该系统算法原理,以三轴汽车荷载作为示例介绍了影响线坐标值标定过程,并给出了汽车荷载计算的通用矩阵表达式,为下一步进行设备开发的软件程序提供了理论支持。     

某大跨径钢结构系杆拱桥空间稳定性分析

为研究大跨径钢结构拱桥的空间稳定性,以某主跨跨径为80m的下承式钢拱桥为依托,建立迈达斯Civil有限元模型,进行静力及动力分析,得到以下结论:桥梁基频为4.717491rad/s时,桥梁的竖向弯曲振型的出现早于横向扭转,说明该桥梁在设计阶段充分考虑了其横向稳定性,保证了充足的横向稳定性储备;随着模态的增加,桥梁的频率由4.717491rad/s变化为11.52318rad/s,桥梁的频率随着阶次的提升而提高,桥梁的周期由1.331891s变化为0.545265s,桥梁的周期随着阶次的提升而降低;主梁通过受弯的形式传递桥面车辆荷载,大跨径钢拱桥中跨部分荷载可传递至拱肋,拱肋与中跨协同受力且协同变形。     

苏通大桥运营阶段车辆荷载识别及其特性

车辆荷载是桥梁承受最主要的活荷载。对于大跨径桥梁正交异性钢箱梁而言,车辆荷载对其疲劳特性将产生非常明显的影响,在长期车辆反复作用下,钢箱梁的疲劳问题日益突出。为了更好预测正交异性钢箱梁的疲劳特性,必须充分了解车辆荷载特性。以苏通大桥为背景,通过对收费系统数据的统计分析,获得了车辆荷载特性。同时,利用桥梁监控设备,结合动态图像识别技术,获得了大桥车辆横向分布规律。相关研究手段和方法,可为缺乏WIM系统的大型桥梁提供参考。     

苏通大桥运营阶段车辆荷载识别及其特性

车辆荷载是桥梁承受最主要的活荷载。对于大跨径桥梁正交异性钢箱梁而言,车辆荷载对其疲劳特性将产生非常明显的影响,在长期车辆反复作用下,钢箱梁的疲劳问题日益突出。为了更好预测正交异性钢箱梁的疲劳特性,必须充分了解车辆荷载特性。以苏通大桥为背景,通过对收费系统数据的统计分析,获得了车辆荷载特性。同时,利用桥梁监控设备,结合动态图像识别技术,获得了大桥车辆横向分布规律。相关研究手段和方法,可为缺乏WIM系统的大型桥梁提供参考。