某大跨径双塔单索面矮塔斜拉桥动载试验研究

以某大跨径双塔单索面矮塔斜拉桥为依托工程开展数值仿真分析、动载试验和相关比较分析。分析结果表明:实测主梁前四阶竖向弯曲自振频率均比理论计算值大,结构有一定的刚度储备;实测主梁前四阶振型与计算振型基本吻合,未见明显变异区段;该桥梁的动力特性符合设计要求。在无障碍行车工况下,该桥测试部位的冲击系数均大于计算冲击系数,基本随车速的提高而提高;在制动试验和有障碍行车工况下,该桥测试部位的冲击系数相对较大,表明当桥面不平整时,桥面行车对桥梁结构的冲击效应将明显增大。对于结构基频较小的大跨径矮塔斜拉桥,按《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)对桥梁冲击系数取值偏不安全或安全储备偏小,有待进一步研究和探讨。     

雅康高速兴康特大桥主桥动力特性分析与试验研究

雅康高速兴康特大桥主桥为1 100m单跨钢桁梁悬索桥,加劲梁主桁采用带竖腹杆的华伦式结构,梁端设粘滞阻尼器。为评估该桥成桥动力性能,采用MIDAS Civil软件建立主桥有限元模型,分析动力特性;进行脉动试验,无障碍行车、制动、跳车和会车4种工况行车试验,对比分析主桥自振频率、振型,以及动应变冲击系数和动挠度冲击系数。结果表明:主桥计算基频较低,符合大跨度悬索桥柔性结构的一般特征,钢桁梁横向抗弯刚度较小,先出现侧弯振型;钢桁梁频率实测值大于理论计算值,实测振型无明显变异,整体刚度与质量分布达到设计目标,实测阻尼较小,实测纵飘振型较为滞后,支座、粘滞阻尼器有效削减了钢桁梁纵向振动;实测冲击系数较小,有障碍行车较无障碍行车冲击作用有所增强,未超规范计算值。     

现浇层刚度对梁拱组合桥结构性能及荷载试验评定的影响

为研究铺装现浇层刚度对梁拱组合桥结构性能及荷载试验评定影响,采用Midas Civil建立某梁拱组合体系桥,对比分析不同铺装现浇层刚度贡献下梁拱组合桥的内力、变形、动力特性以及荷载试验校验系数。计算结果表明:考虑现浇层刚度使得主梁的惯性矩提升显著,改变了主拱与主梁刚度比,进而影响梁拱组合体系桥梁的整体受力特性。考虑现浇层刚度贡献后,主拱的轴力和挠度均有一定减小;主梁的弯矩有小幅增加,主梁的挠度值有所减少。随着现浇层刚度贡献率的增加,各吊杆的轴力也随之线性增加。随着现浇层刚度贡献率的提高,主梁刚度随之增大,使得以主梁振动为主的振型频率变化较大,其他以主拱振动为主的振型频率变化较小。忽略现浇层刚度使得各工况下的校验系数均有不同程度的降低,高估了实际桥梁的结构性能,影响梁拱组合体系桥荷载试验评定结果。     

中小跨径公路坡桥车载响应分析

坡桥发生破坏的现象较一般普通桥梁严重,以20m简支空心板和4×25m连续小箱梁桥为对象开展了中小跨径公路坡桥动力特性及车载响应研究。首先建立了有限元分析模型,研究了简支梁桥、连续梁桥在不同支座布置及不同坡度下的自振特性;其次依据现行设计规范,分析了两种坡桥下的冲击系数随坡度的变化规律,最后基于车桥耦合振动原理,在挠度、弯矩时程曲线的基础上,给出了不同坡度下连续梁桥的冲击系数并与规范值进行对比研究。结果表明,坡桥振型与相应普通桥梁相同,支座的布置方式对桥梁的频率有一定影响,当支座水平方向设置时坡桥频率比相应普通桥梁的小,当支座垂直主梁方向设置时坡桥基频与相应普通桥梁相同;坡度对基于规范法计算的桥梁冲击系数影响很小,但车—桥耦合振动下坡度对连续梁桥冲击系数的影响较大。     

贵州某悬索桥动载试验研究

以贵州某悬索桥为背景工程,阐述了大跨径悬索桥动载试验的方法、内容。对主跨338m地锚式悬索桥进行了动载试验,测试了结构主梁竖向弯曲振动模态的自振频率、阻尼比、振型;通过无障碍行车试验、紧急制动试验和有障碍行车试验,分析了结构的冲击系数。结果表明:该桥自振频率的实测值与理论值吻合较好;主梁竖向弯曲振动的自振频率均较低,即该桥主梁在竖向相对较柔;不同车速过桥的动载试验中,冲击系数并未出现急剧增加或数值很大的情况,并且车速对冲击系数影响较小;有障碍行车试验实测的动态增量和试验冲击系数值明显高于无障碍行车试验。     

大跨斜拉桥动力特性试验与分析

对常德市沅水四桥主桥采用无线传感器进行动测点布设,进行了现场动力特性试验(包含脉动试验、跑车试验、刹车试验),其中脉动试验依据荷载试验相关规范要求,采集了主桥共九阶模态频率及其相应的振型,通过跑车和刹车试验获取了本桥不同工况下的冲击系数,结合大型有限元计算软件midas模型分析结果,对沅水四桥进行了动力特性分析,将计算结果和试验结果进行了比较,发现包括横向及竖向振型的九阶模态结果基本吻合,试验冲击系数均小于理论值,表明了准确的有限元计算模型结合现场动力试验,可有效评价桥梁的动力特性。     

环形塔空间索面钢箱梁斜拉桥静动载试验研究

以某(65+95)m跨环形塔空间索面斜拉桥为依托,分析其受力特点和动力特性,并进行了静动载试验,测试了各静力加载工况下关键构件截面应力和位移,测试主桥主要振动模态的自振频率、阻尼比、振型;通过无障碍行车试验、紧急制动试验和有障碍行车试验,测试结构的冲击系数、动挠度,了解桥梁的承载能力和动力性能。试验数据与理论值对比分析结果表明:该桥静动力性能满足规范设计荷载标准要求,结构工作状态良好。     

泸州泰安长江大桥静动载试验研究

对主跨543m跨径的独塔双索面斜拉桥——泸州泰安长江大桥实施静力荷载试验,测试并分析静载工况下的主梁挠度、主塔塔顶变位、斜拉索索力增量、主梁与主塔的截面应力。结果表明,桥跨结构受力合理,具有良好的刚度与强度。在动载试验中,测试桥跨结构的自振特性,并进行了行车激振试验,分析桥跨结构在行车下的冲击作用,结果表明,动力特性良好。     

PC部分斜拉桥动力冲击系数研究

以某PC部分斜拉桥为对象,采用考虑拉索局部振动的计算理论建立分析模型,根据车桥耦合振动计算结果,讨论了行车速度对结构冲击系数的影响,并与规范取值进行了比较。根据计算结果,得到以下几点结论：行车速度对不同构件冲击系数的影响不同,主梁挠度冲击系数较拉索张力敏感;同类构件不同截面位置的冲击系数也有较大差异,主梁边跨跨中截面的挠度冲击系数大于中跨跨中;靠近塔的短索张力冲击系数大于远离塔的长索,但拉索张力增量占初始索力的比例非常小,PC部分斜拉桥设计时可忽略拉索的动力冲击效应;主梁中跨跨中截面挠度冲击系数与2004规范一致,而边跨跨中截面的冲击系数大于2004规范。     

独塔斜拉桥结构动力特性分析与冲击系数测试

在简要介绍国外桥梁设计规范对公路桥梁冲击系数计算方法的规定的基础上,以跨径为90 m的独塔双索面双跨预应力混凝土斜拉桥为工程依托,进行了该桥结构的动力特性的分析与冲击系数的实测,并对该桥的冲击系数与采用国外公路桥梁冲击系数计算公式所得结果进行了对比。结果显示:按现行《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)所计算的桥梁汽车冲击系数与本试验实测基本吻合,而国外桥梁设计规范计算得到的冲击系数则偏大。建议针对运营若干年后的桥梁进行冲击系数的试验研究,以为今后规范的修订奠定基础。     

独塔斜拉桥结构动力特性分析与冲击系数测试

在简要介绍国外桥梁设计规范对公路桥梁冲击系数计算方法的规定的基础上,以跨径为90 m的独塔双索面双跨预应力混凝土斜拉桥为工程依托,进行了该桥结构的动力特性的分析与冲击系数的实测,并对该桥的冲击系数与采用国外公路桥梁冲击系数计算公式所得结果进行了对比。结果显示：按现行《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）所计算的桥梁汽车冲击系数与本试验实测基本吻合,而国外桥梁设计规范计算得到的冲击系数则偏大。建议针对运营若干年后的桥梁进行冲击系数的试验研究,以为今后规范的修订奠定基础。     

中承式斜拱曲梁组合桥动力特性参数研究

中承式斜拱曲梁组合桥国内类似工程不多，但随着对桥梁景观性的追求，在实际设计中越来越多地被采用，但是关于这一桥型动力特性的研究较少。基于这一现状，以海丝人行景观天桥（26+36+55+22）m为工程背景，采用Midas Civil建立全桥空间有限元模型对其基本动力特性进行分析，研究了二期恒载集度、构件刚度、几何参数和边界条件等关键结构参数对桥跨结构动力特性的影响规律。结果表明：该桥基频为1.53 Hz，对应振型为一阶正对称拱肋侧倾；前10阶自振频率随二期恒载集度增大而减小；主梁刚度对各阶振型频率的影响明显大于拱肋刚度；减小矢跨比可显著提高拱肋侧倾与拱肋弯扭振型频率；拱肋倾角（10°～30°）与曲梁曲率半径（40～80 m）对结构各自振频率影响有限，相应频率变化率不超过5%；主梁与主墩之间弯扭耦合约束可显著提高前5阶振型频率。     

厦漳大桥北汊斜拉桥成桥荷载试验研究

对厦漳大桥北汊主桥（主跨780m的钢箱梁斜拉桥）实施成桥静、动栽和行车激振试验,测试并分析在静载工况下的主梁与主塔截面的应变、主梁挠度、塔顶偏位和斜拉索索力增量,在环境随机荷栽下桥跨结构的自振特性及在行车下的冲击系数。试验结果表明,桥跨结构受力合理,具有良好的刚度与强度。     

大跨度连续刚构桥受力性能研究

对某大跨度刚构桥进行静、动载试验,由静载试验中挠度和应变数据计算出校验系数,判断该刚构桥的实际承载能力,并对其受力性能进行分析;通过动载试验测试计算出连续刚构桥的一阶固有频率和冲击系数,模拟不同等级路面的平整度并计算出冲击系数,再将实测冲击系数与各国不同桥梁规范计算的冲击系数进行对比分析。试验结果表明该连续刚构桥的刚度、承载能力及动力性能均满足要求,桥梁受力性能良好;国外桥梁规范计算的冲击系数较大,而中国规范计算的冲击系数相对较小。     

独塔自锚式悬索桥动力特性参数灵敏度分析研究

自锚式悬索桥以其优美的造型、良好的跨越能力、对桥址条件适用性强等优点,被广泛的应用于城市桥梁中。自锚式悬索桥的结构设计参数对其动力特性影响显著。为明晰其结构设计参数对自锚式悬索桥动力特性(振型、频率等)的参数影响规律,以某典型的独塔自锚式悬索桥为研究背景,基于有限元软件MIDAS Civil建立全桥空间有限元模型,采用子空间迭代法进行动力分析计算,研究了边跨长度比,恒载比率,主梁、主缆及吊索刚度等参数的变化对自锚式悬索桥基本动力特性的影响规律。结果表明:自锚式悬索桥整桥振型排列较合理,频谱分布密集;边跨比对独塔自锚式悬索桥主梁竖弯振型频率和主缆横弯振型频率影响显著;恒载比率对独塔自锚式悬索桥各阶模态振型频率影响显著,其中主缆一阶侧弯和主梁的一阶竖弯振型受恒载比率影响最为显著;主缆抗拉刚度的变化对主缆侧移振型频率,以及主梁竖弯振型频率影响较为显著,主缆抗拉刚度的增加有利于提高结构的整体刚度,可以一定程度上减小主缆水平拉力对主梁刚度的影响;吊索抗拉刚度对结构振型频率的影响基本可以忽略;自锚式悬索桥的竖向弯曲振型受主梁的抗弯刚度影响较大,主缆振动频率受主梁抗弯刚度影响较大,但当主梁抗弯刚度达到一定数值后,其对主缆频率影响减小。     

基于实验模态的桥梁结构动力分析理论研究

桥梁结构动力试验包含自振特性测试和各种条件的行车试验。实际检测时主要是利用测试冲击系数和自振频率这2项参数对桥梁结构承载能力进行评价,对于阻尼、振型等测试结果没有评判方法,仅列在检测报告中供参考。在实测中发现,频率、振型、阻尼的测试结果与设计计算值差异性较大,因此可以推断按设计值计算的结构动力响应(地震、抗风)计算结果与实际响应也应有较大差距。以基于振型分解法的理论作为基础,提出采用试验模态的实测数据进行动力计算,进而可以较为准确地评价桥梁结构的动力响应。     

宽幅下承式空间多索面异型系杆拱桥设计关键技术

以外秦淮河大桥为工程背景,采用Midas Civil对该异型拱桥进行仿真模拟,首先探讨了不同主梁刚度、拱肋刚度两个参数条件下的拱桥结构受力性能影响规律;其次考虑异型拱桥结构最不利情况,进行了强度、刚度验算分析;另外计算了桥梁结构前五阶振型及自振频率,分析了其动力特性;最后针对拱肋可能会发生的失稳情况,进行了拱肋稳定性设计分析。结果表明：主梁与拱肋的变形、应力均满足设计要求;在10%~20%范围内改变主梁、拱肋结构刚度对结构受力影响较小,外秦淮河大桥作为城市交通景观桥梁,主梁与拱肋构造设计仍有一定的优化空间;桥梁前5阶的自振频率在0.49~1.25 Hz之间,动力性能较好,为抗震设计提供了参考;该异型拱桥结构具有较好的稳定性能。     

马岭河大桥成桥荷载试验研究

该文介绍了贵州马岭河大桥(斜拉桥)成桥荷载试验的方法.静载试验中,现场测试了静载工况下的主梁挠度、主梁纵漂、主塔塔顶偏位、斜拉索索力增量、主梁与主塔相应截面的应力.动载试验中,测试了大桥的自振特性,并进行跨中行车激振试验,得出结构动应变增大系数.试验结果表明:主梁和主塔在设计荷载作用下均处于弹性工作状态,结构基本动力特性指标良好,结构刚度满足设计要求.     

具有弹性体支座的多跨斜桥动力分析评价

通过实测和理论分析,研究了一座三跨斜桥的动力响应。该桥采用钢主梁,钢筋混凝土桥面结构和弹性体支座。该项研究通过在现场大规模布设由无线传感器网络支持的加速度计获取了振型参数。通过输出系统识别技术,提取了结构前20阶自振频率、阻尼比和振型。借助于三维有限元法,完成了结构线性动力响应分析,并将基于美国桥梁设计规范规定的多振型谱分析最低要求得到的计算结果和现场实测结果进行了比较。分别根据美国和澳大利亚桥梁设计规范计算了理想约束下的支座在压、剪、弯状态下的线弹性刚度。研究结果表明:按照每种设计规范计算支座刚度,对钢筋混凝土弹性体支座支承的桥梁进行线性动力分析,所得到的多阵型位移值相关性强且偏于安全。     

新民岷江特大桥静动载试验研究

采用等效荷载加载试验模拟大跨度连续钢构桥在最不利荷载作用下的工作状态,测试并分析各静载工况下的主梁挠度、主梁与主墩控制截面应力,判断实际承载能力,评价其在设计使用荷载下的工作性能。通过动力试验了解桥跨结构的自振特性及其在长期使用荷载作用下的动力性能,分析桥跨结构在行车下的冲击作用,预测桥梁运营状况,为桥梁维修、管理提供技术依据。