大跨度桥梁模态频率识别中的温度影响研究

针对由环境激励响应辨识得到的桥梁模态频率会受到温度影响的问题,通过建立模态频率-温度分布模型,对香港汀九大桥长期振动和温度分布测试数据进行了分析研究。研究结果表明:不仅环境温度波动会引起模态频率的变化,大跨度桥梁结构上不同部位温度分布的模式对模态频率也有显著影响。对多种建模方法分析比较的结果表明:支持向量机(SVM)的非线性回归模型可以有效地消除引起模态频率变化的环境温度和温度分布模式因素的影响。给出了运用SVM的非线性回归算法消除温度影响的具体方法以及运用这种方法对汀九大桥600 h连续测试数据的处理结果。     

桥梁温度测量系统的设计、开发及应用

温度荷载是引起桥梁变形和应力变化的主要荷载之一,因此对桥梁的温度进行监测是桥梁健康状况监测的重要组成部分。本文主要介绍了桥梁温度测量系统的设计及开发,还介绍了该系统应用于大佛寺长江大桥的情况,并对该桥温度测量的结果进行了讨论。     

温度作用对悬索桥成桥状态的影响分析

悬索桥刚度较小,对荷载较敏感,特别是温度荷载。文中以湖北棋盘洲长江公路大桥为背景,分析温度作用对索塔偏位、主缆线形、主梁线形、梁端纵向位移、吊索索力的影响。结果表明,温度作用对索塔偏位、主缆线形、主梁线形、梁端纵向位移的影响较大,对吊索索力的影响较小。     

改进随机子空间系统辨识方法及其在桥梁状态监测中的应用

为了提高基于振动参数识别的大型斜拉、悬索桥梁在线状态监测系统在灾害天气发生时,评价和预报桥梁状态的实时性。根据随机子空间模态参数辨识方法的特点以及在线数据采集与状态评价过程对参数辨识的要求,利用递推算法构造TOEPLITZ矩阵,减少辨识过程中的重复运算量达到缩短运算时间的目的。该算法在香港汀九大桥状态监测系统数据处理中应用的结果表明,运算时间能够满足台风天气情况下对桥梁状态评价实时性的要求。     

混凝土桥梁温度荷载及裂缝控制

介绍了国内外桥梁设计规范中关于温度荷载的计算规定,并详细分析了温度应力的产生原因和裂缝的控制措施。     

温度对悬浇法施工桥梁长悬臂箱梁标高的影响及其对策

结合多座连续刚构桥和斜拉桥施工监控实践，介绍温度对大跨度桥梁悬浇法施工的悬臂箱梁标高影响的最新研究结果和克服温度对长悬臂箱梁标高影响的有效方法，所有这些对大跨同类桥型施工监控有较大的参照价值。     

桥梁远程状态监测系统的开发与应用

针对重庆市红槽坊立交桥的具体要求开发了一套远程状态监测系统，该系统可以按照预定的周期采集桥梁的奕变、挠度等结构参数，并能够通过公用电话网将采集到的结构信息远程传输至指定地点进行显示和分析。该系统已经安装在红槽坊立交桥上并成功运行了一年多，获得了大量有用的数据。文中还对测量得到的数据进行了讨论。     

长大桥梁的裂缝影响分析

采用了预应力技术的桥梁结构依然存在裂缝问题，要分析此类裂缝对结构的影响就涉及大尺寸结构的细部分析问题。通过对15跨预应力连续箱梁的裂缝影响分析，结合静载试验结果得出：①按常规的有限元离散方法无法准确分析长大桥梁的表面裂缝影响，必须使裂缝附近的单元边长为缝深的1／20左右；②长大桥梁的细部分析有效方法：实体单元、板单元相结合，并增设刚度无限小的虚拟板单元以实现不同梁段间节点的连接。     

桥梁承台大体积混凝土温度场监测与数值分析

结合海南洋浦大桥某主墩承台大体积混凝土温控项目,利用通用有限元软件ANSYS建立了桥梁承台大体积混凝土温度场分析模型,并对承台混凝土进行了实际的温度监测.通过对有限元计算结果和实际监测结果的分析,可知二者较为吻合,2个监测断面的温度-时间曲线规律一致,在混凝土浇注60～ 70 h左右温度达到峰值,15 d后趋于常温;2个监测断面温度场的分布规律一致,在承台边缘2 m范围内温度梯度较大,其他内部区域温度分布比较均匀.因此,在以后的工程中,可以利用ANSYS有限元分析软件,对施工期的温度场进行理论分析.     

曲线连续梁桥的病害与温度效应

由于曲率的影响,曲线梁桥易产生弯扭耦合作用,因此曲线梁桥的内力、变形计算远比直线梁桥复杂,实际工程中也出现了不少问题。应用有限元方法,以曲线连续箱梁桥为工程背景,对温度荷载作用下曲线连续梁桥的受力与变形特点进行了分析。计算结果表明,温度作用对曲线连续梁桥的内力有显著的影响,容易产生工程病害;原公路桥涵设计规范中对混凝土箱梁竖向温度梯度的规定不够合理;箱梁顶、底板的温差效应是造成曲线连续箱梁扭转的主要因素,而整体升温则是曲线连续箱梁桥直接发生径向偏移的主要原因。这一结论将对改进曲线连续梁桥的设计,具有较强的理论与实践意义。     

基于有限元分析方法的连续刚构桥施工监控

以滨海四路跨陆中湾江桥施工过程为背景,通过有限元方法建模,采用专用软件计算分析了各施工阶段桥梁的结构参数指标。结果表明,桥梁结构监控表现良好,桥梁在施工全过程中属于受控状态,该方法对其他类似结构的施工工艺桥梁监控有一定的借鉴意义。     

温度效应对箱形梁桥施工监控影响的研究

在箱形梁桥悬臂施工中,监控精度受多种因素影响。其中,温度效应的作用较大,且温度变化对桥梁结构挠度和受力都将产生影响。那么,对箱形梁桥监控中温度应力的分析显得更为重要。现基于有限元方法,按照设计温度梯度变化进行数值分析,进而探索温度荷载作用,施工过程中悬臂箱梁顶板和底板的应力变化规律。基于此,确保箱形梁桥施工的受力安全,并有益于桥梁线形的合理控制。其研究成果可为箱形梁桥施工监控提供一定理论和技术支持,且对提高箱形梁桥的耐久性具有重要意义。     

分阶段施工对成桥后温度效应仿真分析的影响

以山西某座连续刚构桥为例,运用有限元软件Midas Civil仿真分析了悬臂施工阶段中的收缩徐变等因素对结构成桥后箱梁应力的影响,得出了2种工况下由整体升降温以及温度梯度升降温而引起的温度应力,变化趋势一致,两者之差很小,只有在边中跨和中跨附近下缘的温度应力有较小的出入。最终得出采用有限元软件研究桥梁结构温度效应中是否考虑施工阶段对分析结果影响不大,可以省去施工阶段的分析。     

混凝土斜拉桥施工控制温度影响及其现场修正

提出了结合温度实测值描述混凝土斜拉桥温度场的分段多项式函数法,并在现场试验的基础上对斜拉桥温度影响的计算方法进行了研究;根据前支点挂篮悬臂现浇法的特点,提出了一套完整的可结合施工控制参数识别和预测的温度影响现场控制和消除处理方法,该方法能够实时地应用于现场分析.经过实桥施工过程验证,该方法具有较好的控制效果,可用于斜拉桥施工控制温度影响的现场修正.     

混凝土箱梁桥温度场的模拟

为了精确模拟混凝土箱形梁桥中温度场的分布情况,详细地分析了影响温度场变化的主要因素,并把这些影响因素转化成热传导的边界条件,施加在桥梁结构上,然后进行有限元瞬态热传导分析,就得到任意时刻桥梁结构的温度场.通过实例计算,说明了利用该方法计算出的温度分布和温差极值比现行规范与实际更接近,以此为基础计算出来的温度应力更准确.     

中央扣对大跨悬索桥动力特性的影响

基于ANSYS软件建立了润扬长江公路大桥南汊悬索桥的三维有限元计算模型,并采用子空间迭代法对其进行了自振特性分析,研究了刚性中央扣的多精度模拟技术及其对大跨度悬索桥动力特性的影响。研究结果表明,中央扣的不同精度模拟对该桥动力特性的影响很小;与跨中短吊索相比,中央扣的设置使得结构刚度有所增加,相应的各阶频率增大,但各类振型受影响的程度不同,其中以缆索振动为主的频率增加最为明显。研究结果为该桥的健康监测提供了必要的信息和研究基础。     

横向激扰频率对上承式钢板梁桥横向振幅的影响

以跨度32m上承式钢板梁桥为例，针对桥梁的横向振动问题，将列车简化为移动质量建立了力学模型，应用大型软件MSC／DYTRAN进行了计算分析，研究了桥梁横向振幅与横向激扰频率的关系。通过计算分析，分别得到了在不同速度下模拟的空载货车和重载货车通过时桥梁的横向振幅与激振频率的关系，结果与实测值基本接近，这对通过快速计算确定引起桥梁横向拍振的蛇行运动频率具有创新和实用意义。