桥梁冲击系数反应谱的理论分析与探讨

基于计算结构力学及随机过程理论 ,分析了桥梁所承受的车辆冲击力与车辆、桥梁的动力特性及桥面平整度之间的关系 ,提出了研究冲击系数的一种新方法。然后 ,用示例将以此计算的冲击系数与我国现行的桥涵设计规范及加拿大安大略省设计规范所取的冲击系数进行了对比及讨论。     

中小跨径公路混凝土简支梁桥冲击系数研究及建议取值

为弥补中国现行桥梁规范中计算动力冲击系数时考虑因素单一的不足,对冲击系数的影响因素进行研究,并提出更合理的冲击系数建议值。首先,根据中国桥梁通用图集建立13座不同截面形式和不同跨径的常见中小跨径公路混凝土简支梁桥的有限元模型,结合能表征中国设计车辆荷载动力特性的三维车辆数值模型,建立车桥耦合振动分析系统。然后,基于车桥耦合振动分析系统,研究桥梁基频、桥面不平整度、车速和车质量等因素对动力冲击系数的影响,并与中国现行桥梁设计规范中的动力冲击系数取值进行对比分析。最后,提出冲击系数的建议值,并与世界各国桥梁规范中的冲击系数取值进行对比,讨论建议值的合理性。结果表明:桥面不平整度是影响冲击系数的重要因素,在桥面好的情况下,冲击系数均在0.1以下,低于规范中规定的冲击系数,而桥面很差时,冲击系数可达0.5,远大于中国现行规范中的冲击系数设计值,因此,定期对桥面进行维护能有效减小车辆对桥梁的冲击效应;质量轻的车辆引起更大的冲击系数,但由于车辆总质量轻,其导致的总荷载效应仍然较小,而重车虽然引起的冲击系数较小,但由于其导致的总荷载效应较大,更易对桥面造成损伤,因此,限制超载尤为重要。     

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。     

公路桥梁冲击系数随机变量的概率分布及冲击系数谱

为适应近似概率设计法的应用，公路桥梁冲击系数研究必然引进概率概念．从现场实测入手，采集桥上汽车荷载流对桥梁结构产生的冲击系数随机样本，采用概率与数理统计的方法研究公路桥梁冲击系数的统计规律，得到公路桥梁冲击系数的概率分布及量信度为0．05的冲击系数谱。对冲击系数谱的适应范围及其与国内、外冲击系数的研究成果进行比较和讨论。     

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。     

中美印桥梁设计规范汽车荷载比较

比较分析了中美印三国桥梁设计规范中关于汽车荷载的规定,包括名义车道划分、车道荷载、车辆荷载、冲击系数、折减系数、布载方式等方面,并通过工程实例说明三国规范中汽车荷载的差异。比较发现,汽车荷载作用下,根据美国规范算出的跨中弯矩及位移值最小,印尼规范最大,中国规范居中。     

中国公路车-桥耦合振动车辆模型研究（双语出版）

为了提出适用于中国车-桥耦合振动分析的车辆动力分析模型,首先基于中国桥梁规范中的设计车辆荷载,结合大量调查统计数据和等效静力分析方法,初步拟定车辆动力分析模型的几何尺寸、质量、刚度、阻尼等参数取值,并与国内外广泛采用的几种车辆模型的参数取值进行对比。接着选取4座钢筋混凝土简支梁桥并建立其三维有限元模型,基于车-桥耦合振动数值模拟分析车辆模型的刚度、阻尼等参数对桥梁上动力冲击系数的影响,并对比几个不同车辆模型对动力冲击系数的影响。最后,选择中国湖南省境内一座实桥和几辆不同轴数的重车开展实桥试验,将实测动力冲击系数与所提车辆模型数值模拟获得的冲击系数进行对比。结果表明：动力冲击系数随车辆总质量的增大而减小,随车辆整体刚度的增大而增大,但随车辆整体阻尼的增大呈先减小后增大的趋势;单个车轴的刚度和阻尼对动力冲击系数的影响不明显;车辆总质量是导致不同车辆模型作用下动力冲击系数差异的主要因素;数值模拟结果与实测结果吻合良好,验证了所提车辆模型及参数取值的合理性;该车辆模型可用于中国的设计车辆荷载作用下桥梁的动力响应分析和相关研究,也可用于估算重量相当的不同类型车辆对桥梁的动力冲击效应。     

统计方法分析桥梁冲击系数的研究

运用随机振动理论,对车辆荷载作用下桥梁的冲击系数进行分析。以随机量的数字特征(标准差σ)为参数计算分析冲击系数,通过一座典型桥为工程背景,进行实测和数据分析,得出在不同车速下,基于挠度和钢筋应力的冲击系数,并将其与部分国家以及我国各部门规范进行比较。将结构的动力分析问题与结构的可靠度联系起来,使桥梁结构冲击系数的计算具有更准确的概念与科学的含义。     

关于桥梁所承受的冲击力计算方法的研究

从结构力学的理论出发，考虑影响车辆冲击力的各种因素，提出了路况系数和冲击动力放大系数四个新概念；克服了目前简单确定冲击系数和直线中插确定冲击力的弊端，从而使桥梁所承受车辆冲击力的计算更接近于真实状况。     

关于混凝土梁桥冲击系数的探讨

针对匀速运动车辆荷载通过简支梁桥的受迫振动的微分方程求解,获得桥跨结构动力响应的动力放大系数和结构自振频率,从而得到与自振频率、桥梁跨径和车辆速度等因素有关的冲击系数表达式。计算结果表明,《公路桥涵标准图》中的预应力混凝土T梁桥自振频率在2—5Hz范围,冲击系数较现行公路桥涵规范的设计冲击系数大,说明规范给出的冲击系数偏于不安全。提供的计算公式的计算结果与瑞士69座混凝土桥梁的试验值吻合良好。     

不平整度桥面下连续梁桥车桥耦合振动分析

现行<公路桥涵设计通用规范>采用结构基频来计算桥梁结构的冲击系数,而基频的计算宜采用有限元方法,但如何计算,规范没有明示;而且规范给定的连续梁基频估算公式不分直桥和弯桥;再者按规范基频估算公式计算冲击系数的值有待商榷.采用一种基于有限元通用分析软件ANSYS来实现公路桥车桥耦合振动数值分析方法,对弯桥车桥耦合振动影响因素进行分析,然后分别对直线和曲线连续梁桥考虑了桥面不平整度后车桥耦合振动进行计算.分析结果表明,直桥和弯桥的动力系数不同,换算成冲击系数均大于连续梁按规范给定的基频估算值计算的冲击系数.     

预应力混凝土简支空心板梁桥静载校验系数分析

以内蒙古呼伦贝尔市境内的上护林大桥为工程背景,在预应力混凝土空心板桥的常规静载试验的基础上,提出断面应变校验系数的概念。结合常规校验系数与断面应变校验系数对该桥的工作状况进行评估,得出该桥横向联系及整体工作状况良好,且断面应变校验系数法可以在类似结构桥梁的荷载试验结果分析中加以推广和应用。     

整体式空心板连续梁桥的内力增大系数研究

梁桥工程人员在整体式板、箱梁桥设计时一般是根据经验用一个内力增大系数值来考虑活载的不均匀作用,偏安全考虑此增大系数一般粗略地偏大取值。但是在进行桥梁承载力评估时,工作的特殊性要求知道更为真实的内力增大系数值。结合某城市立交中大量采用的空心板连续梁的实际情况,利用通用有限元软件ANSYS进行分析计算,并与一般的平面简化计算方法进行对比,探讨此种桥型内力增大系数取值的合理性问题。     

低高度板桥横向分布探讨

通过对装配式板桥的横向分配系数计算和成桥后的横向分配系数测定，就低高度板桥的横向分布进行了探讨。     

一种改进的T梁荷载横向分布系数计算方法

通过采用刚接板法、ANSYS实体模型分析方法得到的T梁横向分布系数与实测横向分布系数的比较,提出了横隔梁等刚度桥面板折减法。实桥荷载试验和模型试验表明,该法具有足够的精度,而且计算简便。     

带悬臂翼缘的整体式钢筋混凝土连续板桥计算模型

综合应用了3种计算方法的原理：(1)内力增大系数法;(2)刚接板荷载横向分布系数法;(3)等代简支梁跨长等,建立了带悬臂翼缘的整体式钢筋混凝土连续板桥计算模型。它可以应用一般平面杆系的电算程序计算,其精度已被空间有限元电算程序的计算结果所验证。因此,本模型对于设计人员来说,具有实用意义。     

城市钢混组合梁横向分布系数研究分析

钢混组合梁作为充分发挥材料特性的结构,在城市桥梁建设领域中应用广泛,然而对钢混组合梁横向分布系数的理论研究及工程实践应用较少。为了给实际工程应用提供相应的计算参考,以深圳工程实例中的简支体系多箱室钢混组合梁为例,研究了钢混组合梁横向分布系数的计算方法,总结出了相应的规律。     

既有钢筋混凝土桥梁构件承载力估算方法

在分析使既有钢筋混凝土(RC)桥梁构件承载力下降因素的基础上,通过对这些因素进行无损检测,利用模糊数学和层次分析(AHP)法把这些既相互关联又相互影响的不确定因素系统化,通过模糊隶属函数将定性描述定量化,从而计算出其在这些影响因素下的综合折减系数,再与不考虑损伤的有限元计算结果相结合,来估算既有钢筋混凝土桥梁构件承载力。通过两个实例分析表明:该方法具有良好的可靠性,可为既有桥梁的承载力评估提供科学依据。     

浅析荷载试验校验系数

荷载试验作为新建桥梁质量评定和已建桥梁承载能力评定最直接和最有效的方法与手段,其重要的评价指标是校验系数.校验系数的计算精度直接决定了对桥梁承载状况进行评定的可靠程度.该文通过理论计算分析,并结合工程实例,解析了影响桥梁荷载试验校验系数的主要因素,并对挠度与应力的灵敏度进行了讨论.     

连续箱梁桥偏载系数三维有限元分析及工程应用

该文对利用三维实体单元建立连续箱梁全桥模型求取偏载系数进行了研究,并将实体单元结果,与薄壁杆扭转理论、修正偏压法、偏压法、经验系数法进行了对比分析。结合工程实例,进一步介绍了利用三维实体单元计算连续箱梁偏载系数的方法。