扁平钢箱梁横隔板非线性稳定分析

为研究施工阶段吊机集中荷载作用下斜拉桥扁平钢箱梁横隔板的稳定性,以主跨383 m的广州珠江黄埔大桥北汉独塔斜拉桥为背景,对扁平钢箱梁横隔板进行非线性稳定有限元分析及模型试验研究.运用有限元分析软件ANSYS建立梁段有限元数值仿真模型,计算设计荷载作用下梁段应力分布,得到吊机荷载作用时横隔板的弹性屈曲系数为5.2.引入初弯曲缺陷并考虑几何和材料非线性,计算得到吊机荷载作用下扁平钢箱梁横隔板非线性稳定系数为2.2.采用1:2.5缩尺比例,对扁平钢箱梁梁段进行模型试验研究,得到设计荷载作用下梁段测点应力及变形.通过梁段模型的极限承载力试验,得到吊机荷载作用时横隔板的非线性屈曲系数为1.6.研究结果表明,广州珠江黄埔大桥北汉斜拉桥扁平钢箱梁横隔板设计合理,吊装过程中其稳定性能满足设计要求.     

转向架颤振的分岔特性分析

通过引入摩擦力与速度关系的近似非线性数学表达式,推导制动工况下机车车辆转向架制动块颤振的分段非线性数学方程.利用Runge-Kutta-Fehlberg(RK45)法,定量分析与研究方程解的性质和制动块颤振的非线性响应,给出随初始速度变化的时间位移曲线、相图和动态分岔图;分析机车制动时振动特性与闸瓦的质量、摩擦特性以及支撑部件刚度等因素的关系.特性分析表明当速度小于0.218 9 m·s-1时系统会出现严重的自激振动,自激振动最大位移随着临界速度的增大而剧增;当速度增大到0.219 6 m·s-1时,系统出现Hopf分岔,从平衡点处分岔出稳定的极限环,振动的幅值较小;当速度大于0.219 6 m·s-1时临界速度对振动的最大位移影响较小,最大位移缓慢地增加.     

吊装施工中扁平钢箱梁段横向变形研究

在大跨斜拉桥扁平钢箱梁吊装施工过程中,被起吊梁段和吊机作用梁段横向变形相反,造成梁段对接困难.本文以典型独塔双索面扁平钢箱梁斜拉桥为工程背景,利用三维有限元模型,分析了均匀温度变化、梯度温度变化、纵隔板位置、纵隔板刚度对吊装施工中扁平钢箱梁横向变形差的影响,并提出了相应的优化施工措施.     

横隔板间距对分离式扁平钢箱梁扭转畸变效应的影响

针对分离式扁平钢箱梁,利用板壳有限元建立细化的钢箱梁节段模型,考虑邻近区域对梁段的影响,将整体模型分析所得的端面内力及索力施加在相应位置,分离式扁平钢箱梁在偏心荷载作用下,分析不同间距横隔板钢箱梁的扭转畸变效应,得到了斜拉桥中此类截面的扭转畸变效应随横隔板间距的变化曲线,并对横隔板间距的设置提出了有益的建议。     

步履式顶推跨铁路钢箱梁施工技术

结合沈阳绕城高速公路后丁香大桥钢箱梁的施工,对步履式顶推法施工中的钢箱梁拼装平台的搭设、钢箱梁的拼装、临时墩设置、导梁拼装、顶推设备布设、顶推步骤及落梁作了简单叙述,并对顶推施工中的注意事项、控制措施、控制的重难点等进行了详细介绍,可为今后同类型桥梁的施工提供参考。     

S型曲线钢箱梁桥空间受力特性研究

为分析S型曲线钢箱梁桥的空间受力特性和纵横向剪力滞效应,基于Midas考虑翘曲变形的七自由度梁单元和ANSYS的Shell181壳单元,对一座四跨S型曲线连续钢箱梁桥进行全桥空间精细化仿真建模,研究其在不同荷载作用之下的结构位移、截面应力、支座反力及自振特性,并找出结构的最不利情况及其应力分布规律。经2种有限元单元的结果对比,可知采用板壳单元模型较之梁单元模型对该类桥梁弯扭耦合效应的模拟更为准确,其各项分析结果更偏安全,实际设计中对该类结构应尽可能采用板壳单元进行建模检算。为进一步研究其剪力滞效应,基于ANSYS计算结果研究了该桥各关键截面顶板的剪力滞效应,得出其剪力滞系数的纵横向变化规律,可为今后类似桥梁的设计提供参考。     

钢箱梁受压冀缘局部稳定分析

阐明斜拉桥钢箱主梁加动翼缘板受压时的工作表现，根据弹性稳定理论和弹塑性稳定理论，运用能量法则，提出其受压翼缘局部稳定分析模型，得到受压翼缘板临界应力计算值，并与试验结果比较．     

储能式现代有轨电车噪声特性分析

对某储能式有轨电车在静止状态、40 km/h和60 km/h运行速度下进行噪声试验,获得了该车车内以及车外的噪声特性。试验结果表明,静止时车内噪声主要受到空调系统的影响。随着运行速度的增加,轮轨噪声逐渐成为车内的主要噪声源,但牵引电机噪声一直为动车内部主要的噪声源。距离轨道中心7.5 m处的车外噪声能量集中在800~2 500 Hz,峰值位于1 000 Hz频率段,但未测试到明显的牵引电机噪声。相关分析结果可为储能式现代有轨电车噪声控制和低噪声设计提供参考。     

风攻角对分离双扁平箱梁涡振特性的影响

在均匀流场中进行了分离双扁平箱梁涡激振动节段模型风洞试验,研究了-5°~+5°间8个不同风攻角下分离双箱梁在D/B=0.1(D为双箱梁的净间距,B为单箱梁的宽度)时的涡振特性,并将结果与单箱梁的结果进行了对比。结果显示:+5°风攻角下,上下游箱梁的涡激振动受到了抑制,表现为振幅的减小和风速锁定区间的缩短;随着风攻角的逐渐变小,这种抑制效应逐渐变弱,并转变为放大效应;+2°风攻角下,单箱梁未发生涡激振动现象,但上下游箱梁均发生了比较明显的涡激振动。     

斜交薄壁连续钢箱梁桥设计与受力特性研究

以江苏省丹阳路齐梁路某(30+2×35)m跨线斜交钢箱梁为工程背景,通过比对斜交钢箱梁横隔板布置方式以及支座处隔板布置方式,提出斜交连续梁横向隔板的正交布置方式,得出中间墩支承处采用斜向双隔板布置更有利于结构受力与制造的结论。对箱梁的线型控制、截面总体布置、隔板、纵肋型式、纵肋布置方式和板厚等其他细节进行详细设计。分别建立单梁、空间梁格和板单元有限元模型对桥梁进行受力分析。对3种数值模拟方法计算得出的支座反力、挠度和应力等结果进行分析对比。研究结果表明:单梁法计算结果偏于不安全且无法进行横向计算,梁格法和板单元法均能够对模型进行横向计算,但梁格法计算偏安全,而板单元计算更加细致精确。同时,在同种工况下,斜交钢箱梁钝角区应力值大于锐角区应力值。采用板单元对轮压荷载进行局部分析,表明轮压荷载作用下应力、变形较小。验证了箱梁设计方案的安全合理。     

悬索桥施工过程的颤振分析

悬索桥在施工阶段的结构刚度比成桥时要低很多,使得颤振稳定性成为控制桥梁设计与施工非常重要的因素。运用大跨度桥梁多模态颤振分析方法,对某大跨度悬索桥进行了各施工阶段的颤振分析,并探讨了施工阶段参数不同设置时悬索桥颤振临界风速的变化规律,据此以评价该桥施工阶段颤振稳定性。     

连续曲线钢箱梁剪力滞效应分析

在对称荷载作用下箱形截面梁的法向应力是不均匀的,这种现象称之为“剪力滞效应”。研究剪力滞效应,主要是为了满足设计的要求,保证结构的安全。文章结合实际工程,采用空间板壳有限单元法,系统分析了连续曲线钢箱梁桥的剪力滞效应分布规律。     

公铁平层合建多塔斜拉桥大挑臂式钢箱梁设计

珠机城际金海特大桥主桥采用(58.5+116+3×340+116+58.5) m四塔三主跨斜拉桥,为国内首座公铁平层合建的多塔斜拉桥。主梁采用一种新型的大挑臂式钢箱梁结构,由中间主箱加两侧挑臂组成,中间布置荷载较重的双线城际列车,两侧布置荷载较轻的高速公路,桥面宽度达49.6 m。挑臂式钢箱梁结构形式新颖,构造较复杂,杆件和节点多,对其总体设计、构造细节进行详细阐述;为研究其受力性能,建立精细化有限元模型开展局部应力分析。计算结果表明:挑臂式钢箱梁设计合理,各构件受力良好,节点位置未出现较大的应力集中现象,结构安全可靠。挑臂式钢箱梁结构轻盈,具有良好的经济性和美观性。     

钢箱梁施工对车站结构影响分析

介绍了深圳地铁2、11号线与广深港客运专线福田车站节点深南大道上立交桥钢箱梁的吊装施工方案,在已施工完毕的地下车站上通过吊车对立交桥进行了钢梁吊装施工。利用数值计算方法,对此吊装过程进行了计算分析,核算了主体结构不利位置的内力和变形,得到在主体结构上进行重载吊装对主体结构的影响结果,确保工程安全。     

钢箱梁受压翼缘局部稳定分析

阐明斜拉桥钢箱主梁加劲翼缘板受压时的工作表现,根据弹性稳定理论和弹塑性稳定理论,运用能量法则,提出其受压翼缘局部稳定分析模型,得到受压翼缘板临界应力计算值,并与试验结果比较.     

T字形钢箱梁异形块设计及空间受力特性研究

为全面掌握T字形钢箱梁异形块空间受力特性,以长沙市红旗路主线65号~68号墩钢箱梁异形块为例,对箱梁的截面总体布置、顶底板、横隔板及纵肋进行详细设计,并选用MIDAS/Civil考虑剪切变形的厚板单元,进行全桥空间精细化仿真建模,研究不同荷载工况下的结构位移、应力、支座反力、自振特性及局部屈曲情况,验证设计方案的合理性。研究结果表明:该桥位移、支反力不均匀现象明显,即使在恒载作用下,钢箱梁同一截面处的位移和支反力仍有较大差别;偏载作用下,这种效应更为显著;最不利工况组合下,钢箱梁最大Mises应力达到232.8 MPa,发生在66号墩b支座底板和加劲肋连接处,因此设计中应对支座处构件进行适当加强;局部轮压作用下,横隔板具有足够的安全系数,不会发生屈曲;采用钢筋混凝土桥面板能大幅增加异形钢桥的刚度,使荷载分配更为均匀。本文结果可供类似桥梁的设计计算作为参考。     

外倾式非对称曲线拱桥力学特性分析

针对一座外倾式非对称钢箱拱桥,通过利用桥梁结构专业软件Midas/civil建立其空间杆系有限元模型进行整体受力性能分析,探讨主要受力结构拱肋、吊杆以及钢箱主梁的力学特点;并通过外倾角的改变研究分析了吊杆内力随拱肋外倾角改变的变化规律,对于完善该类异型拱桥的设计理论、工程施工,确保结构安全、设计合理等方面都有一定的参考价值。     

TPZ/48钢箱梁式架桥机施工状态下屈曲稳定性研究

采用有限元软件ANSYS建立某大跨度钢箱梁式架桥机在浇筑施工状态下弹塑性有限元模型。基于非线性屈曲理论,采用位移控制的弧长法加载跟踪结构平衡路径,对含初始几何缺陷的架桥机结构进行非线性屈曲分析。通过对失稳特征点的荷载—位移曲线分析,确定该型架桥机施工状态下的极限承载力、局部稳定和整体稳定的安全系数。架桥机的极限承载力为3 755t,大于设计施工荷载1 600t,整体稳定安全系数为2.35,但局部稳定安全系数仅为1.32;失稳位置发生在支座以及跨中的底板、横隔板、腹板等处。由非线性屈曲分析结果与特征值屈曲分析结果的对比分析得到:对于复杂结构,由于结构内局部发生屈曲后荷载会发生转移,其结构并未失去整体承载能力,因此由非线性屈曲分析得到的临界载荷可能大于由特征值屈曲分析得到的临界载荷。     

悬索桥钢箱梁焊接缺陷的分析及预防措施

结合实例，分析悬索桥钢箱梁在工厂焊接和工地焊接中的焊接缺陷产生原因及部位，提出预防措施。