基于振动分析的混凝土刚架拱桥典型病害研究

针对刚架拱桥出现的病害,建立典型混凝土刚架拱桥空间结构有限元模型,分析其动力特性和结构损伤之间的关系,重点研究横向联系体系对动力特性的影响。进行基于环境激励的刚架拱桥模态试验和振动响应测试,并与有限元分析结果进行了比较。分析结果表明,刚架拱桥桥面1阶扭转振型的自振频率对横向联系体系的约束作用非常敏感,可作为反映刚架拱桥结构损伤的特征参数。     

装配式空心板的横向预应力加固机理

为了研究装配式空心板在施加横向预应力后结构横向整体受力情况,基于铰接板法和刚接板法相关理论,以某装配式空心板桥加固工程为研究对象,开展了加固桥梁铰缝处传力机理的研究。结果表明:装配式空心板在施加横向预应力后,其横向联系介于铰接和刚接之间。通过对实测数据进行定量分析,构建典型方程,计算出不同比例系数对应的各板影响线值,并采用相对误差最小原则,确定结构横向受力情况,研究成果可为该类桥梁的加固分析提供参考。     

株洲湘江红港大桥动力特性研究

桥梁的动力特性（固有频率和振型）是结构动力分析和抗震分析的重要参数。文中以株洲湘江红港大桥为研究对象，利用ANSYS建立空间结构模型，计算分析了拱梁刚构组合体系桥梁的动力特性，探讨了主要结构参数对其动力性能的影响。     

大型斜拉桥的空间构造及设计分析

斜拉桥是重要的桥梁结构形式,由于其梁体内弯矩小、建筑高度低等优点而被广发地采用。该文主要针对大型斜拉桥的空间结构特点,分析和研究了斜拉桥的空间设置和设计问题。首先根据斜拉桥的结构组成,分析了各个组成构件的空间布置,并进行了相应的力学计算,在此基础上,研究了大型斜拉桥的空间结构设计,主要讨论了在具体情况下的结构选型问题。     

蝴蝶拱桥的模型试验与理论研究

中山市蝴蝶拱桥是由倾斜钢拱肋、曲线钢箱梁和倾斜吊杆组成的多元空间结构,受力行为复杂。为确保其受力的安全性与合理性,验证设计计算理论的可靠性,进行了1/10模型试验。简要介绍模型试验研究情况,建立空间板壳有限元模型对该模型桥梁进行理论分析,给出主要试验工况的实测数据,提出设计施工建议。     

通过试验检测透析桥梁结构的技术状态

桥梁结构试验检测通过试验的方法对桥梁结构进行静力和动力荷载试验，分析评价桥梁的工作性能及其承载能力，为完善桥梁设计计算理论提供依据，也为现行的桥梁提出其使用条件、以确保桥梁的安全运营。     

桥梁自振特性与承载能力分析

桥梁结构自振特性与结构承载能力有着内在联系;自振频率与桥跨刚度、结构挠度检验系数存在一定关系。通过结构响应模态振型振幅的比较,可以对结构横向联系使用状况进行损伤识别。通过实测桥梁结构阻尼比的变化,可以对结构边界条件、结构材料阻尼特性的改变进行分析判断。本文结合两座桥梁自振特性的跟踪测试,对桥梁自振特性和承载能力之间的关系进行分析。     

钢-混凝土组合梁桥温度场与温度效应研究综述

组合结构桥梁由热工性能差异显著的钢材和混凝土构成,温度效应往往成为控制其设计和应用的关键因素,因此,对其温度场和温度效应进行准确地计算与评估具有重要的科研价值与工程意义。对组合结构桥梁温度场与温度效应开展了综述研究。首先,对各国桥梁规范温度荷载的规定进行归纳对比,讨论不同规范中温度荷载计算方法的特点,总结中国现有规范对全国气候划分的分辨率不足、对日照辐射的考虑不够完善等有待提升之处;其次,对国内外桥梁温度场与温度效应研究的发展与现状进行调研,重点分析中国钢-混凝土组合结构桥梁温度场与温度效应的研究进展,对现有研究的不足进行讨论;再次,提出基于可靠度理论的组合结构桥梁设计温度荷载模型,可使用气象部门统计的温度统计资料,通过MATLAB高效数值模型计算形成组合结构桥梁温度场时程数据,进一步利用极值模型获得桥梁设计的温度荷载代表值,快速、高效地实现对桥梁地理信息、结构参数等因素的考虑;最后,以北京地区典型3跨连续直线组合梁桥为算例,对连续钢-混凝土组合桥梁的温度效应展开研究。提出的基于可靠度理论与MATLAB的钢-混凝土组合结构桥梁设计温度荷载模型,可实现任意地区组合结构桥梁温度场的精确计算并显著提升计算效率。     

新型剪叉式应急桥梁的设计与分析

自然灾害发生后,道路桥梁的快速修复对于救援工作尤为重要,而传统道路桥梁修复方法往往需要消耗较长的时间。该文基于可展结构的理念,提出了一种建造方便快捷的剪叉式应急桥梁,并对其设计原理进行了分析。结合桥梁建造和使用过程的实际情况,建立了两种典型状态下的平衡方程。针对轻型车辆以剪叉杆弯曲应力为控制应力设计了一座三剪式桥梁,并制作了一个全尺模型进行荷载试验,试验结果与理论分析结果较吻合,验证了设计方法的正确性和这种新型桥梁用于灾后应急救援的可行性。     

港口城市空间结构和交通的耦合研究

该文基于耦合理论,对港口城市空间结构和交通相互关系进行了系统分析,并建立了空间结构与交通的耦合机制模型,并对基于不同港区空间结构的几种典型交通发展模型进行了分析研究.     

拱索体系加固的刚架拱桥荷载横向分布

针对传统的钢筋混凝土刚架拱桥采用拱索体系加固的要点和措施,提出了计算拱索体系荷载横向分布的弹性支承连续梁法。该方法假定荷载作用在由各拱片或索组成的空间桥梁结构中,通过计算荷载作用在截面处各拱片或索的刚度,根据桥梁的横向联结刚度,建立一弹性支承连续横梁来计算荷载在各拱片的横向分配,从而把空间问题转化为平面问题来处理。空间有限元分析结果和实桥试验结果对比表明:用拱索体系加固刚架拱桥,能有效地提高该桥的极限承载能力;该方法是一种简单、实用、偏于安全的设计计算方法。     

考虑抗扭性能影响的多梁式矮箱梁桥荷载横向分布计算

目前对于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算采用刚接梁法,或采用有限元软件建立模型计算,但以上2种方法都未将抗扭刚度的影响考虑在内。因此,以上采用的2种计算分析方法不能对结构的特性进行准确模拟计算,也不能十分准确地对桥梁技术状况以及承载能力进行评价。为此,基于传统刚接梁计算荷载横向分布方法,在建立柔度系数矩阵时加入考虑主梁和翼板的约束扭转作用,提出一种适用于多梁式矮箱梁桥的荷载横向分布计算方法。为验证该方法的正确性,以某20 m跨径预制PC箱梁桥为对象,采用考虑抗扭刚度、未考虑抗扭刚度的刚接梁法和有限元数值模拟方法（梁格模型和板单元模型）计算其荷载横向分布系数,并与场地试验（中载和偏载2种工况）实测结果进行验证对比。结果表明：所提出的横向分布计算方法比未考虑箱梁主梁和翼板扭转的刚接梁法计算精度更高,也更接近实桥受力特点;同时,梁格模型、板单元模型与所提出的横向分布计算方法所得计算结果整体趋势基本上一致,相比于有限元数值模拟计算结果,采用该横向分布计算方法所得应变和挠度横向分布与实测结果更为接近,且偏差都在20%以内;该方法可在现场场地试验和桥梁承载能力评定中替代复杂的有限元数值计算方法,为预制矮箱梁桥场地试验和桥梁技术状况及其承载能力的评定提供较为准确的理论参考依据。     

公路独柱窄幅桥梁倾覆稳定性能

基于公路、铁路相关规范关于桥梁抗倾覆性能条文的不同规定,采用剪力-柔性梁格分析方法,对一座多跨独柱曲线预应力混凝土桥梁进行横向整体抗倾覆稳定性分析。采用桥梁结构专用分析程序,针对两种典型支座布置下的算例桥梁进行计算简化并建立空间网格分析模型。认为,针对公路独柱曲线窄幅桥梁,采用公、铁2种计算方法的结果基本接近。建议采用公路桥梁计算表达式进行结构设计,以增大其安全储备;采用铁路桥梁计算表达式对其进行结构验算,可有效简化验算工作,并能真实反映结构的横向整体抗倾覆性能。     

长挑臂单箱多室宽体箱梁横向受力性能分析

随着城市发展对通行能力要求的提高,高架桥梁中越来越多地采用宽体箱梁结构形式。由于城市景观要求,以及桥下地面道路限制,下部结构常采用单柱或小间距双柱,使得长挑臂单箱多室箱梁部分箱室处于悬臂状态,箱梁横向受力空间效应明显。该文以德胜快速路标准段连续箱梁为研究对象,利用有限元结构程序ANSYS进行空间分析,计算箱梁结构在自重、二期恒载,以及汽车活载作用下横向变形和内力的分布规律,并将空间分析结果与目前简化分析方法进行对比分析,验证简化计算方法的适用性。     

波形钢腹板组合箱梁横向内力有限元分析

为研究波形钢腹板PC组合箱梁在局部荷载作用下的横向内力问题,通过对建立与实桥缩尺比为1:5的有限元模型,利用空间有限元对其在局部荷载作用下的横向内力进行了数值仿真分析,并得到其横向内力的有效分布宽度,与规范计算得到的值相对比,表明采用现行公路桥梁设计规范中的有关规定来计算波形钢腹板组合箱梁的横向受力有效分布宽度是安全的...     

基于动载试验的变截面桥梁静载试验结果预测方法研究

为了解决既有桥梁荷载试验成本高、对交通影响大以及容易对桥梁结构造成损伤等诸多问题,提出基于廉价安全的动载试验数据,利用响应面方法对既有桥梁的实际刚度进行智能分析预测,从而达到高精度预测既有桥梁静载试验结果的目的。为实现上述目标,选取典型连续变截面刚构桥作为研究对象,尝试将桥梁主梁变截面参数化,对桥梁关键设计参数进行敏感性分析,并且建立Kriging响应面模型,实现对有限元模型的高精度修正。研究结果表明:基于Kriging模型的有限元模型修正方法能够利用桥梁动载测试结果对初始设计参数进行修正,并进一步预测静载试验结果;该方法成本低廉,对交通影响小且安全性高,这将节省大量的桥梁静载试验费用,同时能够对桥梁的静力行为进行全方面有效的分析和预测。研究结果可为既有桥梁工程的管养维护决策提供新的思路。     

基于桥梁荷载试验的山区大跨径拱桥横向刚度研究

基于桥梁荷载试验分析了山区大跨径单箱室截面拱桥横向刚度,并与理论研究进行对比分析.通过挠度横向对比分析得出,在正载及偏载作用下横向挠度未出现较大差值,且整体回复正常,主桥未出现扭转趋势,主拱圈测点泊松效应在合理范围,主拱圈前三阶实测频率大于理论频率且振型未出现横向弯曲,表明主拱圈横向刚度较好,结构实测整体刚度大于设计值...     

煌水河双曲拱桥的病害诊断与力学性能研究

以某四孔钢筋混凝土空腹式连续双曲拱桥为例,结合目前既有双曲拱桥的典型病害调研和国内外旧桥承载力的评定方法,对其进行了全面的健康检测,根据现场拱肋线形的实测结果,建立了该桥原设计与现行状态的全三维有限元分析模型,从理论上分析了该桥产生病害的主要原因,理论分析结果得到了现场调研数据的验证。得到了桥梁长期单方向超载以及拱肋横向联系弱、横向分布效应差,造成一侧拱肋应力长期处于高水平而产生徐变变形,主拱肋偏离原悬链线拱改变了其主要承压设计思想,加之年久失修造成恶性循环,从而成为“危桥”的结论,为该桥的加固设计提供了科学依据。     

腊芒大桥体外预应力加固分析与设计

通过有限元模型仿真分析,研究了大跨径连续MU构桥设计荷载等级发生变化时的受力特性,发现箱梁抗裂性不符合规范要求：根据计算分析结果和连续刚构桥的特点,提出了体外预应力加固方案,并对加固后的结构进行了计算分析。结果表明采用体外预应力进行加固,可以明显改善其承载能力和抗裂性能：     

鄂东长江公路大桥主桥静动载试验

鄂东长江公路大桥为半飘浮体系双塔混合梁斜拉桥,为评定该桥的性能及承载力,结合有限元法理论计算分析,对其主桥进行实桥静、动载试验。由静载试验测得主梁和桥塔的位移、应力及斜拉索的索力,通过实测值与计算值的比较,得出该桥主桥结构竖向整体刚度、承载力、桥塔结构整体纵向抗弯刚度、斜拉索索力均满足设计要求。通过由动载试验测得的桥梁结构自振特性、冲击系数与计算值的比较,可知该桥的颤振稳定性、振幅、冲击系数均满足规范要求,结构动力性能良好。