大跨径连续刚构桥安全性评估的基准有限元模型

以八尺门连续刚构桥为背景,结合其健康监测系统,探讨监测数据处理和安全性评估通常值、限值确定方法。基于健康监测进行该桥有限元模型动力修正和模型验证,得到该桥基准有限元模型;利用基准有限元模型确定桥梁安全性评估安全阈值。结果表明:该桥监测系统能满足桥梁健康监测和安全评估基本需要,基于健康监测长期统计通常值确定方法和基于基准有限元模型的安全阈值确定方法可为健康监测系统设定安全预警值提供依据,满足桥梁安全性评估要求。     

铁路汉亭中桥成桥现场荷载试验

汉亭中桥简支T梁采用桥址处现场预制,汽车吊吊装就位的施工方法。桥梁架设完成后,为评估该桥工程质量能否确保桥梁运营安全,采用重载汽车辅以轨枕和成捆钢筋进行试验加载,并将试验测试结果与大型通用有限元分析软件ABAQUS相应工况下的计算理论值进行分析比较,得出桥梁强度、刚度能否满足设计和使用要求的试验结论。该现场荷载试验方法可为今后类似桥梁工程试验提供参考和借鉴。     

小半径反向曲线桥梁车致振动试验研究

结合宁波北站铁路枢纽东疏解线新建小半径反向曲线桥梁动载试验,阐述列车通过曲线桥梁的耦合振动分析理论,根据实测结果对桥梁结构横向自振频率、横向和竖向加速度、横向振幅与位移进行分析,评定列车通过该小半径反向曲线桥梁的运营性能。根据试验分析结果,对小半径反向曲线上桥梁动力特性的理论分析进行验证和比较,提出桥梁有限元模型中基础刚度计算修正的建议。然后,根据修正后的桥梁计算模型,进一步对本桥车桥耦合振动响应进行数值分析,提出货运列车通过该桥梁的合理运行速度及相关建议。     

南昌英雄大桥荷载试验研究

南昌英雄大桥为独柱斜塔空间扭面背索混合梁斜拉桥,跨径组成为(109+188+88)m。该桥梁结构在荷载试验前经过静、动力计算分析,与荷载试验结果进行比较,结合有限元分析,将试验结果与计算结果及规范值进行对比及该桥现状进行评定,表明该桥梁的工作性能满足设计和安全运营要求。     

深圳丽水公路组合梁桥的动载试验研究

介绍了深圳丽水简支组合梁桥动载试验的主要试验内容和试验方法,并利用大型通用有限元程序MSC.Nastran进行动力特性计算,将实测值与有限元计算值进行了比较.试验数据及计算结果不仅有利于掌握桥梁结构的动力性能,并为桥梁今后的维护及评估提供原始数据,为今后我国类似桥梁的设计和施工提供借鉴.     

基于静动力测试数据的斜拉桥模型修正

对大跨度桥梁结构进行健康监测研究的首要问题,是建立一个满足工程精度要求、反映桥梁结构力学特性的有限元模型.本文以成桥荷载试验静测中的位移和动测中的频率作为状态变量,以各项实测值与相应计算值的百分比偏差的平方和作为目标函数,结合ANSYS的优化分析功能,对大型桥梁结构的初始有限元模型的计算参数进行修正.修正过程中引入约束条件限制各待修正参数和状态变量的变化范围,使得修正后的各参数具有明确的物理意义.修正后的有限元模型为桥梁健康监测计算分析提供了更加切合实际的数学模型,也验证采用ANSYS进行模型修正的可行性.所提方法可供同类大跨桥梁结构的有限元模型修正借鉴.     

时速200km客货共线铁路双线特大桥静载试验研究

通过对浙赣线电气化提速改造工程渌水双线特大桥主桥的静载试验,测试了预应力混凝土连续箱梁在各种荷载作用下的受力性能,将试验数据与ANSYS空间实体有限元模型的计算结果进行了对比,结果表明该桥设计理论正确,桥梁工作状态符合设计要求;本试验对今后大桥安全运营提供了必要的技术参数。     

小边跨梁拱组合体系桥梁静动力荷载试验与结构评定分析

为验证小边跨梁拱组合体系桥梁在正常运营状态下结构受力性能是否与设计目标吻合,基于现场荷载试验研究了该桥在中载及偏载作用下桥梁各构件内力、变形及应变,同时基于脉冲试验、行车试验、刹车试验研究该桥的自振频率、冲击系数,并最终同有限元计算结果进行对比。试验结果表明:该小边跨梁拱组合体系桥梁静载试验荷载效率系数在0. 86～1. 04,介于0. 85～1. 05之间,满足JTG/T J21-01—2015《公路桥梁荷载试验规程》规定;不同部位控制截面实测挠度均小于计算值;实测振型与有限元结果具有很好的相关性,且实测频率值均大于计算值,同时实测冲击系数平均值小于计算值,表明桥梁结构整体性能及技术情况良好。该小边跨梁拱组合体系桥梁在正常使用状态下主桥承载能力均满足城市-A级荷载等级要求。     

基于基准有限元模型的箱梁TMD振动控制研究

针对高架桥梁结构引起的振动噪声问题,研究TMD控制箱梁结构振动的特性。为了获得精准的箱梁有限元模型,首先以铁路32 m简支箱梁桥为原型,按10:1的几何相似比设计制作简支箱梁缩尺试验模型,应用ANSYS软件建立初始动力有限元模型;对有限元模型模态分析与试验模型模态测试得到的自由模态信息进行误差分析,并采用基于灵敏度分析的模型修正技术对初始动力有限元模型弹性模量和密度进行修正,得到基准有限元模型,误差确认结果显示修正后的有限元模型更精准地反应箱梁的振动特性;进一步利用基准有限元模型,开展TMD控制简支箱梁桥振动的研究,研究结果表明TMD对于抑制桥梁竖向共振有很好的效果。     

高速铁路钢管混凝土系杆拱桥吊杆纠偏分析

以高速铁路上某钢管混凝土系杆拱桥为实例,分析该桥吊杆偏位的原因及其影响,并对其成桥及运营各时期监测索力的差别进行判别,采用有限元软件Midas/Civil建立该下承式钢管混凝土系杆拱桥的空间有限元计算模型,根据索力监测数据结果通过迭代计算得出相应时期的拱桥状态,分析该拱桥在吊杆纠偏工况下的桥梁结构安全及其变形对列车运营安全的影响,并为后续的纠偏施工给出具体的操作建议,所得结果可用于指导该桥的吊杆纠偏施工,并可为同类桥梁的施工积累更多的可供借鉴的理论和实践经验。     

京雄城际铁路简支大跨度钢箱系杆拱桥静动力性能

采用MIDAS有限元软件建立京雄城际铁路跨径112.5 m的简支钢箱系杆拱桥模型,计算了静载作用下该桥的受力性能、自振频率和振型。对该桥进行了静载试验、动力特性试验和动载试验,对比分析了有限元模拟计算值和实测值。结果表明：静载作用下钢箱系杆拱桥各控制截面的挠度和应力的实测值与计算值相符,校验系数均小于1.0;结构受力变形对称性良好;自振频率和振型的实测值与计算值基本一致,结构整体刚度良好;动载作用下桥梁各项动力学性能指标均小于规范值,且各项指标与行车速度关系不明显。可见,钢箱系杆拱桥静动载作用下受力性能良好,可应用于城际铁路桥梁建设。     

张家界大峡谷玻璃桥静载试验研究

张家界大峡谷玻璃人行桥采用异型悬索桥加玻璃桥面的大跨径组合体系,受力复杂,为了解该桥整体静力特性,通过现场静力试验,对实桥进行各工况作用下的模拟加载,并建立相应的有限元模型计算,将试验结果和计算结果进行对比,研究结果表明:静力荷载作用下,模型实测的应力、主梁挠度、塔顶水平位移、主缆线型、主缆及吊杆索力均与计算结果吻合较好,均满足规范要求,说明该桥具有足够的刚度和安全储备,为之后该类桥梁的设计和试验评价指标提供参考。     

低地板车辆用整体式锻造轴桥承载能力分析

轴桥是低地板有轨电车独立轮对的关键承载件，为了研究其承载性能，根据德国交通企业联合会发布的VDV 152:2016《基于城市轨道交通建设和运营规则的城市轨道车辆的强度设计规范》的规范要求，通过有限元仿真和试验测试等方法对整体式锻造轴桥的承载能力进行了详细分析。研究结果表明：根据VDV 152:2016规范要求计算得出的载荷工况能够更好地反映轴桥的使用情况；基于有限元软件仿真轴桥使用环境下的柔性约束，并采用FKM(德国机械工程委员会)规范对仿真计算结果进行分区域利用率评估，评估结果显示轴桥利用率为96%;采用整体模锻成形工艺和套筒形刀具机加工工艺可以使轴桥获得高综合性能，满足粗糙度为0.8、同轴度为0.02等高精度尺寸的要求；通过模拟轴桥约束条件等方法获得的试验应力与仿真应力偏差约为10%;采用极值应力工况组合绘制轴桥的载荷曲线并进行分阶段疲劳加载试验，轴桥未出现疲劳裂纹，满足设计要求。     

基于桥梁基准有限元模型的列车-桥梁空间耦合振动分析

以武汉天兴州公铁两用大桥为研究背景,基于大桥通车前环境振动试验得到的模态识别参数对依据设计图纸建立的桥梁初始有限元模型进行修正,建立反映桥梁真实动力行为的基准有限元模型。基于该基准有限元模型,建立大桥列车—桥梁空间耦合振动方程,采用模态综合法,进行单线行车、双线并行和双线对开工况下的列车—桥梁空间耦合振动分析,并对车辆运行的舒适性和安全性进行评估。结果表明,在上述各工况下,列车通过该桥时,车辆的各项动力学性能指标值均满足规范规定要求,列车行驶的安全性和平稳性均较好;桥梁中跨跨中最大横向位移为1.52 cm,最大竖向位移为10.5 cm,相应的竖向、横向挠跨比分别为1/4 800和1/33 158,均满足铁路桥梁检定规范要求,说明该桥具有足够的横向和竖向刚度。     

考虑整体节点刚域影响的钢桁梁桥空间受力计算分析

现代钢桁梁桥中大量采用整体节点技术。在建立全桥有限元计算模型时,其节点刚域的处理关系到计算结果的准确性。以东莞东江大桥为工程背景,采用带刚臂梁单元模拟钢桁梁桥整体节点板的刚度增强作用,建立全桥计算模型进行受力分析。该桥的有限元计算结果与动静载试验结果的对比表明:节点刚域对桥梁结构受力性能的影响不可忽略,不考虑节点刚域的影响时,桥梁中主桁和边主桁的挠度实测值与计算值的误差高达30%;采用刚臂梁单元考虑节点刚域影响后,误差减小约50%,而且上下弦杆以及加劲弦的应力计算结果与实测结果更吻合,模态频率的计算结果与实测结果的误差也不超过5%,计算精度显著提高。     

受腐蚀预应力混凝土桥梁受力检算和试验验证

文章对京广线石家庄百孔大桥受腐蚀预应力混凝土桥梁受力性能进行了有限元分析并用静载试验验证。首先对实际桥梁进行了简化计算处理;对正常梁体和腐蚀梁体进行有限元网格剖分;给出实际桥梁的有限元计算结果;分析了实际桥梁静载试验的加载图式和测点布置;最后,将实桥的有限元计算结果与静载试验结果进行对比。     

混凝土连续梁桥承载力评定分析

以一20 m等跨立交桥为试验对象,介绍了此钢筋混凝土连续梁桥承载力试验的方法及加载过程。通过静载和动载试验,获得了在试验过程中桥梁控制截面的挠度、刚度等随加载变化的规律,据此对桥梁的承载能力及安全性能进行分析说明,为今后类似桥梁的承载力检测提供参考依据。     

多病害预应力空心板梁桥承载性能试验研究

为评估既有病害对桥梁承载性能的影响,以某座跨多条铁路线的预应力混凝土空心板梁桥为背景,通过原位静载试验对其承载能力开展研究。根据铁路运营安全保障要求,选择不同试验孔对桥梁挠度、应变、裂缝宽度变化以及上拱度进行测试,并利用数值模拟计算挠度与应变的理论值。在此基础上对桥梁结构校验系数与横向分布系数进行分析,并综合各项试验结果评估该桥承载性能。结果表明：结构校验系数分布在0.22～0.51间,且实测横向分布系数与理论值吻合良好;梁底纵向裂缝宽度在荷载作用下没有明显变化,裂缝的产生与汽车荷载关系较小;空心板梁上拱度介于32.8～43.2 mm,梁体具有充足的预压力。     

单箱双室变截面波形钢腹板组合连续箱梁自振特性试验研究

为研究单箱双室变截面波形钢腹板组合连续箱梁的自振特性,以鄄城黄河公路大桥为原型按照1∶9缩尺制作三跨（2.6+4.8+2.6）m单箱双室变截面波形钢腹板试验梁,通过室内动力试验得到前三阶自振频率和振型。利用ABAQUS软件建立试验梁和等规模混凝土腹板梁有限元模型进行摄动分析,并与试验值对比,分析横隔板和边中跨径比对其自振特性的影响。结果表明：试验梁前三阶自振频率试验值和有限元计算值吻合度良好;试验模型梁的一阶自振频率小于等规模的混凝土箱梁;现行规范关于连续梁桥基频估算公式不适用于此类桥梁,修正公式计算值与试验值相差约12.3%,修正公式计算值误差比规范值小3.4%左右,修正公式更合理;中支点设置横隔板能够有效改善试验模型梁的动力性能;适当增加边中跨径比有助于提高试验模型梁前三阶自振频率。     

连续梁桥荷载试验梁格法分析

研究目的:桥梁荷载试验是鉴定桥梁承载能力、评估桥梁现状的重要手段。用合理的计算方法进行结构分析尤为重要。本文利用梁格法建立模型,通过连续梁桥荷载试验分析,探讨桥梁荷载试验计算和成果分析中存在的问题。研究结论:通过工程实践,经过梁格法有限元计算所得的结果与实际试验结果进行对比分析,得出梁格法可以有效地实现荷载试验所需的结构构件的内力和挠度状态,并总结了梁格法建模时横梁的联结方法。同时指出,二期恒载对结构的影响程度不容忽视。利用本方法进行的荷载试验计算值与试验值比较吻合,其结果对类似工程有一定指导意义。