风障对平行梁桥面风环境的改善作用研究

现阶段山区公路混凝土单箱梁、平行箱梁的风障设置研究存在不足。本研究采用计算流体力学(CFD)中的三维大涡模拟(LES)方法,针对不同风障布置形式下的混凝土单箱梁、不等间距平行箱梁的桥面风环境进行了研究,建立了有限体积模型。研究了来风上下游侧风障对单箱梁桥面风环境的影响,发现在单箱梁来风上游侧布置的风障能够显著降低桥面风速,而在来风下游侧布置的风障则无法起到有效的挡风作用。因此,当平行箱梁间距过大时,来风下游侧的箱梁由于缺乏上游侧风障的保护,桥面风环境恶化。针对这一问题,研究了平行箱梁内侧未加装风障时的桥面风环境,计算了车道平均风速和风速折减系数。研究发现,下游侧箱梁桥面平均风速随着平行箱梁间距的增大而增大;当间距增大到一定程度后,下游侧箱梁由于进入了上游侧箱梁尾流的充分发展区,造成下游侧箱梁桥面平均风速增高、风场紊乱。进一步研究了平行箱梁内侧加装风障后的桥面风环境,发现下风侧箱梁桥面平均风速大幅减小,上游侧梁的尾流涡对下游侧箱梁桥面风环境造成的不利影响也受到了有效的抑制。综上所述,单箱梁下风侧安装的风障不能改善桥面风环境、当平行箱梁间距超过2倍梁宽时,应在平行箱梁内侧加装风障。     

某斜拉桥桥塔区行车风环境研究

采用数值风洞的方法,对某斜拉桥桥塔区三维流场数值模拟,通过在无监控室、无风障、有风障三种情况下桥塔区行车高度风环境的研究,结果表明:无风障时,由于受到塔柱的影响,桥塔区域各车道风速影响系数变化剧烈,且桥塔附近增大效应明显;无监控室时,风速影响系数最大值变化不大,监控室对桥塔区行车风环境影响较小;在设置风障后,风速影响系数曲线变化趋缓,桥塔附近风速影响系数突变得到有效消除。设置风障能够有效保障大风环境下行车安全。     

力洋港大桥桥面行车风环境风洞试验研究

通过风洞试验研究了在设置防撞栏和风障两种情况下力洋港大桥桥面风速分布情况。试验结果表明,在设置了风障后,消除了桥面2~4.5 m高度范围内桥面高风速区,有效降低了桥面侧向风速,使得大桥桥面具有了比其接线高速公路更为优良的侧风行车安全性。     

泰州大桥刚柔复合型钢桥面铺装高温服役状态研究

温度对混合料的路用性能有较大的影响,特别是在高温条件下其稳定性变差,严重影响使用效果。泰州大桥作为世界首座三塔两跨钢箱梁悬索桥,采用国内首创的"下层浇注+上层环氧"铺装结构,其在不同工作条件下的温度状况尤其值得研究。通过对泰州大桥正交异性钢桥面铺装进行长期监测,获取钢桥面铺装使用温度数据并对其分布及变化状况进行了深入分析研究,结果表明:高温条件下钢桥面铺装的温度竖向分布呈现环氧层顶>浇筑层顶>钢桥面板>桥面空气;铺装温度传导存在延迟效应,温度由上而下依次达到峰值,一日内最大温度超过35℃;洒水降温对于控制钢桥面铺装温度有明显效果,同时可以有效地降低车辆荷载所产生的钢桥面铺装应变,并在一定程度上减轻荷载产生的位移。     

大圆大桥桥面掉落物事故处理措施分析和探讨

以沪昆高速公路大圆大桥桥面掉落物事故为工程背景,对施救吊装方案进行反复比较、分析、优化和论证,选用安全、可靠和实用的吊装方案,并在吊装完毕后进行荷载试验检测和维修加固方案分析和研究。该事故应急处理方法和施救吊装方案可为高速公路桥梁养护和类似事故处理提供借鉴。     

施州大桥桥塔局部应力分析

该文应用Ansys及Midas程序建立实体有限元模型对施州大桥桥塔进行局部应力分析,得出其应力分布规律.并在"影响矩阵理论"的基础上,提出采用等效温度荷载模拟预应力荷载的"影响矩阵预应力法",为多向预应力荷载的模拟提供了一种有效方法.     

某大桥桥塔裂缝成因分析

以某大桥桥塔裂缝为背景从裂缝的特征，材料特性，结构特点和环境条件及变化的综合分析判断裂缝成因，并通过分析计算解释开裂现象。     

泰州大桥钢桥面铺装十年养护总结与评价

泰州大桥作为国家级重大工程,是世界首座千米级三塔悬索桥。主跨2×1 080 m,钢桥面铺装采用“下层浇注+上层环氧”的刚柔复合型铺装方案,其结构体系为桥梁技术前沿的突破性创新,系世界首创,具有“三塔两跨悬索桥型、钢箱梁结构超长、交通量较大、重型车比例高、桥位区雨量充沛、相对湿度大”等独有的工程特点。泰州大桥超长超柔钢桥面结构也对运营维养提出了新挑战,系大桥建设的“八大技术难点”之一。大桥在钢桥面铺装养护运营阶段做了大量卓有成效的研究与实践工作,取得了丰硕成果,建立了桥面系服役状态感知系统,摸清了铺装性能衰变规律,并定期开展洒水控温和治超,促进日常管养的成效明显。此外,还开展了人工步检及专业化检测工作,实现检测全面覆盖,开发了适用于刚柔复合型铺装长期服役的耐久性保存和提升的关键技术,实现高品质耐久性服役。     

桥墩附近桥面局部风环境数值研究

桥墩的存在改变了主梁的空气绕流特征,容易使桥面形成局部风场,可能导致桥上运行车辆气动力的突然变化而直接威胁行车安全。然而,目前对于桥墩影响下桥面的局部风环境少有研究。为探明桥墩影响下桥面的局部风场特性,本研究以数值模拟方为基础开展了研究。以某跨海大桥桥墩—主梁侧风绕流为对象,采用CFD数值分析方法建立模型,探究桥墩附近桥面不同行车道上局部风环境特征,通过有无风屏障的模拟分析风屏障对桥面风环境突变效应的影响,考察了桥墩影响下桥面局部风场沿桥轴向的变化。通过与风洞试验结果进行对比,验证了所采用数值模型及计算方法的准确性。通过不同风速条件确定了雷诺数对有无风屏障下桥面风场的影响,以桥墩-主梁绕流的流线明确了局部风场特征,采用风速变化率量化桥墩影响下桥面风环境的突变效应。分析表明:对于所采用的桥墩-主梁对象与风屏障,桥面风环境对雷诺数不敏感;桥墩的出现导致了桥面出现大的漩涡与分离流动从而形成了桥面局部风场,使得车辆高度范围内迎风侧车道风速总体大于背风侧车道;桥墩沿桥轴向对桥面局部风场的影响随车道与高度的不同而存在差异,背风侧车道受影响高度大于迎风侧车道;风屏障弱化了风速在桥墩附近的突变效应,有利于桥面行车安全。     

重庆两江大桥天梭桥塔设计方案研究

塔、梁、索是斜拉桥结构重要组成部分,其中,桥塔更是彰显桥梁个性和特点的重要部位。针对普通桥塔形式的不足,通过对重庆两江大桥天梭桥塔设计方案的研究,提出适应于环境的新型桥塔设计方法。     

果子沟大桥桥塔施工过程的模拟分析

果子沟大桥为大跨度钢桁梁斜拉桥,桥塔为阶梯形钢筋混凝土结构,塔高分别为209.5 m和215.5 m,共设置4道横梁,构造复杂,塔柱与横梁异步施工难度大。为确保施工过程安全、合理,采用空间有限元法模拟桥塔施工阶段,计算分析塔柱的应力和位移。结果表明:塔柱各施工阶段预偏量设置合理;斜塔柱施工过程中2道临时横撑及在梁端加顶力减小了斜塔柱根部混凝土开裂的可能,保证塔柱与横梁异步施工过程中整体斜塔柱的线形、应力和稳定性满足设计与施工要求。     

圆环形桥塔区域行车风环境数值模拟

采用Realizable k-ε湍流模型,研究了未设置风屏障和设置50%透风率风屏障两种工况下的圆环形桥塔区域行车风环境特点。研究结果表明:桥塔周围存在明显的加速区域,最大风速系数可达1.3,使得车辆通过桥塔区域时将经历剧烈的风速变化,可能影响行车安全。设置50%透风率风屏障以后,桥塔周围未出现明显的加速区域,桥面风速变化较小,有效改善了圆环形桥塔区行车风环境。     

钢箱梁大桥桥面铺装温度场有限元分析研究

基于传热学和太阳辐射相关知识,根据气象数据及实测数据,使用ABAQUS有限元软件建立了某钢桥面铺装及钢箱梁的简化模型,并进行数值求解。通过与实测值进行对比可以发现,在准确了解气象参数及材料热物性参数的情况下,该有限元简化模型能准确的模拟桥面铺装及箱梁的温度变化状态,温度计算结果可供桥面铺装养护和维修所参考。     

泰州长江公路大桥中塔弹塑性稳定性分析研究

泰州长江公路大桥采用了三塔悬索桥体系,该结构体系与传统的双塔悬索桥存在较大的不同,尤其在中塔的设计方面。中塔的力学性能对全桥整体结构的有显著的影响。针对目前对三塔悬索桥中塔稳定研究较少的现状,以泰州长江大桥为研究对象,研究了三塔悬索桥的中塔稳定问题,重点进行了弹塑性稳定分析,并讨论了初始缺陷对结构整体稳定性的影响。研究结果表明,中塔初始缺陷对稳定系数影响较小,并且最不利稳定安全状态为横桥向风荷载作用。     

南城大桥桥面铺装可靠性分析

以南城大桥的工程实践为背景,将确定性分析与可靠性分析相结合,运用复合材料层板理论空间有限元方法和序列响应面分析技术,对南城大桥桥面铺装可靠度进行分析研究,并将研究结果运用到桥面铺装的设计实践中。     

虎门悬索桥桥塔风荷载实验研究

本文介绍虎门悬索桥桥塔的风洞实验结果，在低湍流度的均匀来流和剪切湍流中测量了桥塔的各个空气阻力阻力矩分量随水平风向变化的结果，并与塔顶带有施工设施的状态进行了比较。     

淮安大桥桥面铺装层力学分析

结合宿淮高速公路上淮安大桥实体工程,针对大跨径水泥砼桥面受力特点,建立力学分析模型对桥面铺装体系进行受力分析,找出铺装层的最不利荷载位置,研究该位置下铺装层的应力应变规律,确定铺装层设计的各个控制指标,比较移动荷载作用下铺装层的响应,为桥面铺装层设计提供力学理论依据。     

拉萨市纳金大桥桥塔节段足尺模型试验研究

拉萨市纳金大桥主桥为跨径(70+117+117+70)m的三塔矮塔斜拉桥。为对该桥小半径(分丝管半径为2.5m)大索力(斜拉索在索鞍段的最大径向均布荷载为2 372kN/m)鞍座所在桥塔节段的性能进行研究,采用ANSYS建立1/4桥塔节段有限元模型进行应力分析,并制作该部分桥塔足尺模型进行试验,测试结构应力、斜拉索与索鞍之间的摩阻力、锚固装置内的环氧砂浆对斜拉索的握裹力。研究结果表明:该桥桥塔采用小半径分丝管是安全可靠的,索鞍的摩阻力和抗滑力均满足使用要求。通过对有限元分析和试验的总结,提出严格控制转向鞍的加工及定位精度、保证混凝土浇注的密实性、主梁施工时保证两侧对称同步施工等建议。     

合川渠江景观大桥三角拱形桥塔设计研究

合川渠江景观大桥为主跨400m单索面地锚式悬索桥,主梁为变宽曲线分离式钢箱梁,下游桥幅通行公路交通,上游桥幅通行绿道人行系统。该桥桥塔以"山"设计意向,采用三角拱形桥塔,该文对其景观设计、结构设计进行了介绍,阐述了塔柱、下横梁牛腿、上横梁、塔冠及基础等关键构件的设计,并对桥塔合理纵向刚度、下横梁轴向刚度及桥塔拱、框架效应等开展了研究工作。