高速铁路40 m简支箱梁动力响应分析

为研究高速铁路40m简支箱梁桥在列车作用下梁体及车体的动力特性及影响因素,建立车-桥耦合动力分析模型,考虑不同的桥梁刚度、轨道不平顺和残余徐变,分析梁体跨中动挠度、竖向加速度,车体脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力、竖向加速度等动力特性。结果表明:梁体跨中动挠度和梁体竖向加速度受轨道不平顺幅值和残余徐变上拱幅值的影响较小;列车的脱轨系数、轮重减载率、轮轨横向力和车体竖向加速度受轨道不平顺幅值影响较大,各项指标最大值与高低不平顺幅值呈线性关系;残余徐变上拱幅值越大,轮重减载率和车体竖向加速度越大。     

混凝土收缩徐变模式对连续梁桥拼宽影响的分析

混凝土的收缩、徐变及其影响因素具有高度随机性和复杂性,不同规范采用的混凝土收缩徐变模式的终值和发展速度差异显著。比较了JTG D62-2004模式、ACI209-1992模式、B3模式和JSCE308-2002模式等4种混凝土收缩徐变模式影响因素和收缩徐变模式的差异,并以一座预应力混凝土连续梁的拼宽为例,计算了收缩、徐变模式的选择对支座横向反力和主梁横向位移的影响,研究结果表明ACI209-1992模式混凝土收缩徐变终值最小,发展最快;B3模式收缩终值最大,发展最慢;JSCE308模式徐变系数终值最大,发展最慢。选择不同规范,得出混凝土梁桥拼宽结论可能发生根本性改变。     

预应力混凝土收缩徐变效应的块体有限元分析

基于单轴应力下考虑收缩徐变效应的混凝土应力应变关系增量表达式,结合现有试验观察结果,提出了多轴应力下考虑收缩徐变效应的混凝土应力应变关系增量表达式,导出了多轴应力下徐变等效荷载的计算公式,并给出了预应力混凝土收缩徐变效应块体有限元分析的具体实现方法.将上述成果应用于一座V形墩连续梁桥的块体有限元仿真分析,获得理想的结果,验证了文中方法的可靠性和实用性.     

厦深铁路榕江特大桥主桥车-桥耦合振动分析

厦深铁路榕江特大桥主桥为(110+2×220+110)m下承式大跨度刚性桁梁柔性拱组合体系桥。为了解其在设计时速下车-桥系统的动力性能,基于ANSYS软件建立全桥有限元模型,分析其自振特性,采用SIMPACK和ANSYS联合数值仿真分析方法,计算CRH2动车组列车运行时桥梁和列车组的动力响应,并与现场实测值和规范限值进行对比,评价该桥在列车设计时速下车-桥系统的安全性和舒适性。结果表明:双线行车可有效减小桥梁跨中的横向振动,但对列车响应的影响很小;车速250km/h时桥梁各动力响应值均大于车速220km/h时的值,且均满足规范限值;在各工况下,列车组的车辆脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力和车体加速度均小于标准限值,舒适性指标均为优或良,列车运行安全性和舒适性满足规范要求。     

广珠城际轨道实体桥墩设计分析

广珠城际轨道工程中铁路桥梁大量采用跨径为32 m的双箱单室简支梁,桥墩设计为花瓶式。由于桥墩结构尺寸较小,为保证工程的安全性,对采用该桥墩及相应基础后构成的双线简支梁桥进行动力分析,用脱轨系数、轮重减载率判断列车运行安全性,用Sperling指标判断乘坐舒适性,并利用空间有限元分析软件ANSYS对桥墩进行局部应力分析。分析结果表明:梁桥具有良好的动力特性及列车走行性,能够保证列车运行的安全性和乘坐舒适性;墩顶截面变宽段出现最大剪应力,墩顶操作空间倒角处出现最大主拉应力及正截面最大拉应力,最大主压应力出现在墩底截面,桥墩各项受力指标均能满足规范要求。     

公铁两用特大桥列车脱轨系数试验研究

为掌握公铁两用特大桥列车走行安全性,对铁路客运专线双线、Ⅰ级干线双线进行了脱轨系数和轮重减载率两个方面的试验研究。试验采用列车多种编组方式分别测试了单线行车、双线会车及四线会车试验,试验结果表明,行车速度在180km/h以下时,客运专线梁端伸缩装置处的脱轨系数高于轨尖温度调节器处脱轨系数,而行车速度在180km/h以上时,二者情况相反;各行车速度下,Ⅰ级干线脱轨系数规律是梁端最大、轨尖次之、主跨跨中最小;而主跨跨中的轮重减载率明显高于梁端和尖轨尖端轮重减载率,此时理论计算不能完全模拟梁端和尖轨细节致使计算结果失真,而其他部位的理论计算结果能够和实际测试保持一致。     

桥梁节段施工过程中混凝土收缩徐变效应仿真计算

在考虑结构节段施工影响的收缩徐变效应分析中,提出节段等效增量荷载的概念,将前面所有阶段的实际荷载增量对收缩徐变的影响转变为节段等效增量荷载,施加于当前阶段的有限元计算模型中;同时按混凝土龄期调整当前阶段的各混凝土单元弹性模量。基于上述处理,采用标准有限元分析,即可计算得到当前阶段考虑收缩徐变效应后的结构总反应。根据上述方法编制了相应的多阶段结构施工计算程序,用于分析一座三跨连续梁桥和一座大跨度斜拉桥,获得理想的结果,说明了该方法的有效性和可靠性。     

水磨湾特大桥合龙段预顶推施工

温度和后期混凝土收缩徐变在桥梁合龙后产生一定的收缩量,迫使两主墩向跨中方向位移,墩顶、墩底产生较大的弯矩,同时主梁受到混凝土纤维的限制产生拉应力。对结构造成危害。该桥通过在中跨合龙前预先向两岸施加的一个水平推力。以抵消混凝土收缩徐变及降温引起的收缩量,改善了主梁和墩顶的受力状态。     

混凝土连续梁桥空心墩墩顶局部应力分析

大跨度预应力混凝土连续梁桥桥墩是结构的关键部位之一,桥墩墩顶截面的受力很复杂。本文通过建立某连续梁桥空心墩的空间有限元模型,分析了空心墩在竖向荷载及温度荷载作用下的墩顶局部应力分布特征,指出在墩顶对称轴附近存在较大拉应力,特别在墩实体过渡段下部;而且在骤然降温时,桥墩外表面出现较大横向拉应力。因此要注意配筋,防止出现裂缝。     

混凝土自锚式悬索桥收缩徐变效应分析及改善措施研究

混凝土收缩徐变对大跨度混凝土自锚式悬索桥的使用性与安全性都会造成不利影响。针对这个问题,本文利用有限元软件ANSYS对庄河建设大街东桥——一座双塔3跨式混凝土自锚式悬索桥建立了平面分析模型,计算不同加载龄期下收缩徐变效应以及分析比较了顶推索鞍与二次调索对收缩徐变效应的改善作用,从而提出减小混凝土自锚式悬索桥收缩徐变影响的合理措施和方法。     

浅谈连续梁混凝土浇筑施工

通过对兰新铁路第二双线特大桥大跨度连续梁混凝土支架分段现浇时的墩顶混凝土、箱体底板混凝土、箱体腹板混凝土、箱体顶板混凝土浇筑的施工方法、工艺要求和注意事项进行阐述,总结出大跨度连续梁混凝土浇筑的成功经验,可为同类工程的施工组织提供参考。     

多跨连续刚构桥合龙方案对墩身内力影响的分析

以临县黄河桥为工程实例,探讨了多孔大跨度连续刚构桥,通过采取改变合龙顺序、在合龙前施加水平顶推力等合龙措施,来控制和减小由降温和混凝土收缩、徐变引起的边墩墩顶位移过大对桥墩的不利影响。     

循环温度对大跨混凝土拱桥长期变形行为的影响

为探讨自然环境条件下高速铁路大跨度劲性骨架混凝土拱桥在运营阶段拱顶截面位移和应力的时变特征,以沪昆客运专线北盘江大桥(主跨445m的钢筋混凝土拱桥)为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,结合成桥后的位移测试结果,分析了循环温度与收缩徐变耦合效应对其长期变形行为的影响。结果表明:年循环温度引起的拱顶截面竖向位移远大于1年内的收缩徐变变形,不同成桥季节对拱圈变形有一定影响,该循环温度效应不容忽视;当考虑温度与收缩徐变耦合效应时,拱顶截面钢管应力可达到屈服强度,外包混凝土应力有较大波动;建议进行混凝土拱桥长期变形效应分析时,应考虑温度和收缩徐变耦合效应。     

城市高架桥之高独柱墩横向位移探讨

结合城市高架高独柱墩顶部发生横向位移这一现象,对高独柱墩顶部横向荷载产生的原因进行初步分析,并应用三维非线性屈曲分析,阐述组合荷载所引起的大变形及混凝土徐变效应与墩顶横向位移之间的关系,提出了设计、施工类似结构时应注意的事项。     

减隔震技术在高烈度地区混凝土梁桥中的应用

为探究减隔震支座在高烈度区混凝土连续梁桥的具体抗震效能,采用MIDAS有限元分析软件分别对设置减隔震支座的连续梁桥和设置普通支座的连续梁桥建立全桥计算模型,通过反应谱法和时程分析法对2个计算模型的结构自振周期、关键节点内力、位移等地震响应进行详细对比分析。通过计算及模拟可知:采用减隔震支座时,自振周期较之采用普通支座时的第一、二阶结构自振周期分别增长2.31、2.68倍,振动频率大幅减缓,地震直接作用效应响应延缓;采用减隔震支座时,主墩纵桥向、横桥向减震率分别高达76%和79%,过渡墩顺桥向、横桥向减震率分别高达34%和43%,墩顶纵、横桥向的位移下降明显,均在20%以上。     

收缩徐变对简支变连续结构受力性能影响研究

简支变连续桥梁兼具简支梁和连续梁的特点,但对于预应力混凝士超静定结构,混凝士徐变变形受结构多余约束的制约,势必会导致结构徐变的次内力.结合4×40 m简支变连续T梁的施工,利用MIDAS软件建立分析模型,讨论了不同收缩徐变模式和不同的加载龄期对简支变连续梁式桥应力及位移的影响,得出以下结论:随着存梁时间的不断增加,因收缩徐变引起的墩顶负弯矩区上缘应力越来越小,下缘应力越来越大；另外,因收缩徐变引起各跨跨中位移不断减小,说明存梁时间越短,成桥后徐变引起的位移越明显.     

静风荷载作用下大跨度钢管混凝土拱桥位移的数值模拟

基于贵州某大跨度钢管混凝土拱桥,通过对静风荷载下大跨度的钢管混凝土拱桥其所产生的最大位移进行模拟计算,并使用有限元计算方式建立大跨度钢管混凝土拱桥梁体、墩台、基础相互作用的一体化模型,对静风荷载作用下的桥位移进行了数值模拟。结果表明,梁体、墩台在静风荷载的作用下会有较大的横向位移产生,在梁体中间位置出现最大值;在梁体、墩台等位置受到最大静风荷载时,横向位移生成的轨向不平顺值要比高速铁路产生的不平顺管理值小得多。在静风荷载下,桥体的桥型对其高墩所产生的横向位移数值影响效果并不明显,当该桥体呈现连续桥梁和连续刚构桥时,边墩墩顶的横向位移相差为0.51 mm;中墩墩顶横向位移分别为7.0、6.7 mm。高墩大跨桥梁纵向位移会受到不同桥型的影响。在不同初始荷载集度达到极限状态时,内力和位移曲线形状非常相似,这说明根据设计的初始荷载集度,计算得到的位移变化曲线可对结构极限承载力进行精确分析。     

客运专线预应力混凝土连续梁桥徐变的探讨

混凝土徐变是影响客运专线上的预应力混凝土连续梁桥轨道平顺性的一个重要因素.该文介绍并探讨了目前国内外常用的收缩徐变模型以及徐变效应的计算方法.通过对武(汉)广(州)客运专线上某大跨连续梁桥的收缩徐变进行分析,预测其施工及运营阶段的收缩徐变效应,得出了一些有益于客运专线建设的结论.     

大跨度钢管混凝土拱桥制造线形计算方法研究

通过计算制造线形为施工线形控制提供依据并指导施工;研究了零初始位移法和切线初始位移法的几何关系;提出了计算制造线形需要考虑水平位移;以总溪河大桥为工程背景,运用Midas/Civil软件建立空间有限元分析模型,得到了考虑混凝土收缩徐变、几何非线性、汽车荷载影响下主拱的累积位移,并在此基础上计算得到大跨度钢管混凝土拱桥的制造线形。计算结果表明:大跨度钢管混凝土拱桥制造线形的精确计算除了需要考虑竖向预拱度外还要考虑水平预拱度。     

风屏障破坏所致风载突变对桥梁列车行车安全影响研究

为研究桥上风屏障局部破坏对桥梁列车行车安全性的影响，以某四塔公铁两用斜拉桥为背景，进行列车动力响应和行车安全性影响参数分析。推导列车通过风屏障破坏段时车辆和桥梁的风荷载，并通过桥梁和列车节段模型风洞试验，测得计算所需气动力系数；在此基础上建立风-车-轨-桥耦合振动模型，研究了风屏障破坏段长度、平均风速和列车车速对列车动力响应及行车安全的影响。结果表明：突风效应会导致列车横向位移达到最大值，遮风效应会使列车横向加速度达到最大值；随风屏障破坏段长度、平均风速和列车车速的增加，列车动力响应随之增加；风屏障破坏会增加列车的轮重减载率和脱轨系数，并且高风速下各节车辆在风屏障破坏段的脱轨系数差异较大；仅在风速不大于10 m/s时，列车可以180 km/h的车速安全通过风屏障破坏段。