钝体断面列车对斜拉桥涡振稳定性影响的试验研究

涡激振动是大跨柔性桥梁风致振动中最常发生的一种现象,对结构气动外形与局部构造的微小变化十分敏感,列车在桥梁上行驶势必会改变桥梁断面的气动外形,因此有必要研究列车对桥梁涡振性能的影响。文章在试验中采用弹性悬挂刚性节段模型车桥系统,在不同阻尼比条件下进行了桥面无车和桥面有车往返状态下的涡激振动风洞试验。研究表明:在桥面无车状态-3°风攻角时,主梁发生了明显的竖向涡激振动;主梁断面抗涡性能的最有利风攻角为+3°,而在桥面有车状态下则刚好相反;车桥系统断面的涡振稳定性由主梁断面本身具有的涡振性能与列车气动外形对主梁涡振性能的影响共同决定;在实际工程中,钝体断面列车对车桥系统涡激振动稳定性的影响是不可忽视的。     

桥梁结构监测技术在输电杆塔结构风致响应监测中的应用

沿海台风多发区域的输电线路杆塔结构抗风减灾研究具有重要意义。为获得沿海台风作用下输电线路的杆塔动力响应的实测值,文章提出将桥梁结构监测技术应用于输电杆塔结构风致响应监测中,在台风风力较强区域的杆塔上布设风力、风速及杆塔动力响应监测系统,并建立杆塔线结构体系的有限元模型,分析动力特性及模拟风力输入状态下的杆塔各部位的振动加速度、振动位移以及内力的时程曲线,得出杆塔在矢量风荷载作用下的动力响应变化规律,为杆塔结构抗风减灾研究提供基础数据。     

基于双向流固耦合的流线型箱梁断面颤振分析

文章以大型有限元分析软件Ansys-Fluent为计算平台,基于计算流体动力学方法,采用大涡模拟湍流模型,求解不可压缩流体N-S方程,对在不同风速下苏通大桥的流线型箱梁断面的振动响应进行了CFD数值模拟研究。研究结果表明:当来流风速处于145m/s附近时,发生了"软颤振"现象;当风速超过147m/s时,发生了明显的"颤振"现象,说明该流固耦合计算方法所得出的数值模拟结果与已有文献试验结果吻合较好。     

车桥耦合模型研究

文章推导了简支梁桥在移动荷载、移动刚体和弹簧质量块三种简化车辆模型作用下的车辆-桥梁系统振动微分方程,编制了基于龙格-库塔法的车桥耦合分析程序,并结合算例比较分析了简支梁桥在三种不同车辆简化模型作用下的动力响应。     

斜拉桥模型试验研究和实施

主要阐述桥梁模型试验的方案设计和实施的一些理论,介绍具体的有机玻璃节段模型试验的实践,包括桥面板受力及板的有效分布宽度计算分析、主梁剪力滞效应试验研究.     

钢-混组合箱梁的车桥耦合振动影响分析

随着对于钢-混组合箱梁结构研究的深入开展,其在车辆荷载作用下的车桥振动响应问题也备受关注。不同截面形式对其车-桥相互作用性能有着较大影响。文章基于模态综合法的原理,建立两种不同截面形式的钢-混组合箱梁的动力计算模型,并对其动力特性进行了比较分析,结果表明：双车响应大致为单车响应的两倍,说明不同车辆荷载作用下桥梁的反应是线性的,为以后此类桥梁的设计提供参考。     

风载作用下悬索桥大跨度油气管道应力分析

中缅油气管道澜沧江跨越段峡谷年平均风速12.4 m/s,最大风速可达30.7 m/s。澜沧江跨越桥在风载作用下非线性振动特性较突出,跨越段管道易产生横纵向位移,从而产生变形及应力增大问题,对管道安全造成影响。文中采用有限元分析方法,对大跨度管道悬索跨越在风载作用下的变形及应力变化问题进行了分析,建立了有限元模型,模拟了风载作用下悬索桥及管道的应力及变形状况。分析了不同检验风速的影响,得到了管道的应力及变形结果。结果表明:管道的最大应力随风速增加呈线性增大,管道达到许用应力的最大风速为240 m/s,约为其所在位置所受极限风速(60.1 m/s)的4倍,故该段悬索跨越管道在极限风速下处于安全状态。     

高填黄土明洞卸载结构土拱效应离散元分析

采用细观颗粒流软件PFC2D建立明洞卸载数值模型,从竖向土压力、颗粒竖向位移、颗粒间接触力链、孔隙率等细观层面研究了不同减载措施对土拱效应的影响,同时,以工况Y7(EPS板+土工格栅+混凝土柱)为基准,考虑不同密度、厚度EPS板进行参数化分析.研究结果表明:洞顶上方设置减载措施可有效减小洞顶土压力,不同减载措施的减载效...     

斜拉桥索塔锚固区节段模型对比分析研究

索塔锚固区是斜拉桥关键受力构件之一,是最为复杂的受力区域.为了验证采用部分节段模型分析斜拉桥索塔锚固区的合理性,得到精度满足规范要求,同时计算效率较高的节段模型,本文以某公铁两用斜拉桥为研究背景,应用ANSYS对该桥的索塔锚固区建立了单节段和三节段局部有限元模型,通过对比两种建模方式下塔体关键部位的应力差异,并对差异进行分析,从而得到产生差异的原因及规律.两种方法的计算结果是有一定的差异,但规律基本相同.研究结论可为同类索塔锚固区节段模型分析提供指导和帮助.     

近距离公路隧道污染空气窜流数值模拟分析

文章以水涧山隧道为工程背景,利用FLUENT软件对不同进、排风速及不同间距的隧道左、右洞污染空气的扩散和窜流情况进行了数值模拟分析,并提出了错开隧道口出口、修筑中隔墙及修筑通风横洞等减少近距离隧道污染空气窜流的工程技术措施。     

磁流变阻尼器对大跨斜拉桥的脉动风振控制研究

斜拉桥属于柔性桥梁,易在风振激励下产生大幅振动,利用磁流变阻尼器实时根据风振响应对斜拉桥进行智能减振是一个国际性的前沿热点研究课题。文章针对此课题对一加有磁流变阻尼器的斜拉桥建立了平面杆系有限元模型,基于模拟的三维脉动风场,计算出脉动风场下斜拉桥的风振响应,并根据风振响应通过LQR三态控制策略实时确定磁流变阻尼器的控制电流和输出力。研究表明:加设于箱梁和主塔之间的磁流变阻尼器可有效减小斜拉桥箱梁的风振响应。     

非规则梁式桥地震响应分析

文章以百色巴明非规则梁式高架桥为研究对象,通过建立有限元模型,探讨了该桥的自振特性,并利用反应谱法和时程分析法,计算分析了不同工况下桥梁的地震响应情况。     

广西梧州西江四桥局部复杂节点有限元计算分析

文章对广西梧州市西江四桥开展研究,以主桥的工程方案为基础,利用有限元软件ANSYS对桥梁的边拱肋系杆锚固节段、混凝土拱箱(包括主拱肋钢筋混凝土结合段、边拱肋钢筋混凝土结合段以及混凝土拱肋拱座)进行模型分析,并运用数值模拟的方法,对该桥的复杂节点进行局部分析。结果表明:复杂节点大部分区域的受力情况满足规范要求,对于计算中出现的应力较大的区域也给出了相应的解决方案,验证了结构的设计合理可靠,局部分析的方法在桥梁设计中起到了重要的作用。     

基于MIMO系统的桥梁颤振导数识别法研究

文章基于高斯脉冲激励理论,建立了MIMO系统气动力模型,提出了一种通过N4SID方法进行系统辨识,识别不同折算风速下颤振导数的新方法,并以典型桥梁断面为例进行颤振导数的仿真识别研究,证明了该识别方法的可靠性和有效性。     

不同通风口参数下自然通风隧道试验研究

为了对比不同通风口参数下的隧道通风效率及通风口风速,文章通过比例模型试验,使用亚克力板搭建比例尺为1∶15的模型隧道。试验设置4个工况来比较不同通风口数量、长度和高度下隧道通风情况。试验结果表明,不同通风口数量、长度和高度下隧道内风速变化分布以及通风效率发生显著变化。基于试验结果 ,文章建议了最佳通风口的设置形式。     

整体节点刚度对钢桁梁及桥面板力学效应影响分析

以某在建公路三跨上承式钢桁梁为工程背景,利用三种有限元仿真模型,基于刚度分析理论,探讨了整体节点刚度对于公路上承式钢桁梁及桥面板力学效应的影响,得到了三种不同模型下钢桁梁与桥面板的力学响应.相关结论可为同类桥梁设计提供参考.     

V型沟槽减阻的实验研究

为了研究不同形状沟槽的阻力特性,利用PIV技术对零压力梯度下的V形和光滑平板湍流边界层进行对比测量.考察了在相同的来流速度下同一位置的平均速度分布、壁面切应力,并利用动量损失法计算得到了沟槽板和光滑平板局部阻力系数.分析结果表明:V形沟槽能增加黏性底层的厚度,减小壁面切应力,有减阻效果.     

基于有限元的横向岩质陡坡梁桥地震受力分析及对策

在海西高速公路的建设发展过程中,建于横向岩质陡坡的高架梁桥因能满足公路线形、环保以及人文要求得到了大量运用。然而针对该种不利地形桥梁的整体抗震研究尚不全面。本文以实际工程为背景,利用纤维单元,建立了能考虑结构非线性特点的有限元模型,从横桥向与纵桥向两个角度初步探究了该类桥梁的地震响应特点,并提出了施工改进措施。分析结果表明,横向陡坡梁桥中的矮墩在地震作用下会产生更大的结构内力,其抗震设计应予以重视,所提出的对策可以减少矮墩的内力响应。     

沉管隧道暗埋段三维大规模地震响应分析

暗埋段是沉管隧道的重要组成部分之一,但目前对其地震响应研究还未见报道.文章针对某沉管隧道暗埋段,建立三维精细化有限元动力分析模型,其中土体采用等效线性化方法考虑动力非线性特征,模型侧向边界条件采用远置侧移边界来描述地层剪切变形.分别开展了静力和动力两种工况下沉管隧道暗埋段三维大规模响应分析,研究了隧道刚度变化段各关键断...     

端部参数激励下水中悬浮隧道锚索振动响应分析

文章通过建立参数激励系统理论模型进行理论分析和数值仿真计算,研究了端部参数激励下水中悬浮隧道锚索的振动响应,并对不同阻尼比、垂度、锚索长度、水流速度、倾斜角度、管体重浮比等关键敏感性参数对锚索的振动响应影响作用进行分析,主要得到以下结论:在相同锚索长度、垂度的情况下,阻尼比越小,锚索中跨位移均方根值越大;随着锚索长度、垂度的增加,锚索中跨位移均方根值也越来越大;随着水流速度的不断增加,锚索中跨位移均方根值呈现出先增大后减小,并最终趋于平稳的状态;随着倾斜角度的不断增加,锚索中跨位移也随之不断增加,这表明选择合适的倾斜角度对于控制结构的振动响应也很重要;在实际锚泊系统设计时,可以通过增加预张力的方式来控制锚索的运动响应,但增加预张力会导致锚索固有频率的改变,使结构共振频率比增加,导致其疲劳屈服损伤加深。