高墩稳定性计算

从能量原理的瑞利-里兹法出发,提出了考虑墩身自重,并能运用于变截面墩的临界力计算方法。主要研究了一端固支一端自由和一端固支一端铰结2种边界条件情况,提出了失稳临界力的计算公式,供设计人员参考。     

地基水平运动时高桥墩的动力屈曲仿真分析

将高桥墩简化为一端固支一端简支的受压杆,考虑大变形和混凝土的特殊本构关系,通过仿真分析得到在不同强度地震波下高桥墩从产生横向小幅振动到大幅振动直至失稳的全过程;得到了地震波冲击时高桥墩失稳的临界地震加速度和失稳时刻.通过算例的数值仿真分析比较了地震波幅值以及桥面质量大小对位移幅值响应曲线、临界地震加速度和失稳时刻的影响.所得结论对高桥墩的设计具有重要的指导意义.     

一类精确考虑抗弯刚度影响的系杆拱桥索力测量新公式

通过引入一端铰支一端固支、两端固支等不同边界条件下吊杆的形状函数,运用能量方法。推导出索力、抗弯刚度与吊杆固有频率间的关系式,进而给出基于前2阶固有频率的索力精确测量公式。该公式将抗弯刚度作为隐式计算参数,回避了其难以准确识别的问题。以某系杆拱桥的索力实测为例,将建议公式与常用公式的计算结果和实测值进行比较并加以分析,分析结果证明建议公式准确考虑了抗弯刚度和边界条件对索力测量的影响且其精度满足工程实践要求。     

考虑弯曲刚度及边界约束的短索内力识别

对于长度较短的拉索,其弯曲刚度和边界约束对索力的识别结果影响较大.文中针对工程中短索内力的识别,在同时考虑其弯曲刚度及边界约束的情况下,提出了等效长度的概念,利用数值计算方法,将两端固支以及一端固支一端铰支约束下拉索内力识别转换为两端铰支约束下拉索内力识别问题,其既可利用现有拉索内力识别给予的简捷,又可避免求解超越方程所带来的困难,从而可获得较为简单实用的拉索内力识别技术.     

桁架主梁桥梁颤振流固耦合数值仿真计算

随着桥梁跨径的增加,其结构对风的敏感性增强,颤振稳定性往往成为桥梁设计中首要考虑的因素。桁架主梁构造复杂,也是抗风数值计算的难点。通过对FLUENT二次开发,建立了基于几何三维的竖弯和扭转流固耦合数值仿真计算模型,通过对黄冈公铁两用长江大桥进行颤振数值仿真计算,利用不同风速下主梁位移时程曲线判断颤振临界风速,并和节段模型风洞试验结果进行比较。计算表明,数值仿真计算结果和风洞试验结果基本吻合,说明本文流固耦合计算方法的有效性。     

群桩基础等代模型的改善

综合了文献[1]和文献[2]中两类群桩基础等代计算模型的优点后,提出了下端固支、上端具有弹簧支承的单柱式模型。它具有十分简单的结构形式,并给出了十分简单的计算公式来计算该模型的4个技术参数。     

基于推理的钢筋混凝土桥墩计算长度分析

针对现行桥梁规范中长柱偏心距增大系数及其计算长度的规定较为单一的情况,考虑双重非线性,通过数值模拟计算了常规约束下独立长柱的偏心距增大系数及柱发生侧移后的计算长度,并将结果与现行桥梁规范计算得到的长柱的偏心距增大系数及计算长度作比较。经比较表明,考虑双重非线性后控制截面的偏心距增大系数均小于规范值,规范规定较为保守。一端固结一端铰接与两端固结的长柱发生侧移后计算长度均有增大趋势,但不会超出2倍柱高;两端铰接和一端固结一端悬臂的长柱无侧移情况下,计算长度保持不变。     

连杆小头轴承孔精镗的改进

过去,我厂在135柴油机连杆生产中,精镗连杆小头轴承孔是以连杆大头一端面和小头孔定位的(定位插销插入小头孔,压紧后即拔去),压板压紧大头另一端面,小头外圆处由上,下两只辅助支钉支紧如图1。由于其定位和夹紧方法不合理,以致产品质量一直存在问题:即小头轴承孔与大头轴承     

分体式主梁桥梁颤振稳定性流固耦合数值计算研究

通过对计算流体力学商用软件FLUENT二次开发,建立了二维弯曲和扭转流固耦合数值仿真计算模型,研究6种钢箱梁桥梁方案的颤振稳定性:①整体钢箱梁;②～④不同中央开槽率的钢箱梁(开槽率分别为20%,40%和100%);⑤中央开槽与中央稳定板组合钢箱梁;⑥中央开槽与中央稳定板和水平稳定板组合钢箱梁。数值计算结果表明,对于颤振稳定性,中央开槽钢箱梁优于整体式钢箱梁;在假定主梁截面特性及桥梁自振频率不变的条件下,适当的开槽率可以使钢箱梁颤振临界风速达到最高;中央开槽与中央稳定板和水平稳定板组合钢箱梁可进一步提高桥梁颤振临界风速。数值仿真计算结果和风洞试验结果基本吻合。     

车用球轴承涡轮增压器临界转速分析

阐述了增压器轴承—转子系统临界转速的计算分析方法,以某车用球轴承涡轮增压器为例,分别采用Riccati传递矩阵法和DyRoBeS有限元法计算了临界转速,并进行了试验验证。由两种计算方法所得到的1阶和2阶临界转速值与试验值比较,1阶相差5.59%与1.42%,2阶相差2.53%与8.40%。同时,计算分析了轴承刚度、轴承结构尺寸、涡轮材质等参数对增压器临界转速的影响,得到了相关曲线。     

超大跨度斜拉桥的横向约束体系

为了确定超大跨度斜拉桥的合理横向抗震约束体系,以苏通长江公路大桥为研究对象,采用非线性时程分析方法,分析了3种边墩、梁横向约束体系即横向滑动体系、全限位体系和减隔震体系(流体黏滞阻尼器连接体系)对超大跨度斜拉桥地震反应的影响,重点研究了阻尼器的合理设置方式及阻尼器参数。结果表明:对于超大跨度斜拉桥,横向滑动体系和全限位体系均不是理想的抗震体系;而在边墩、梁之间设置横向流体黏滞阻尼器可以显著减小边墩的横向内力以及梁端的横向位移,流体黏滞阻尼器应分散设置在各边墩上。     

临沂南京路沂河大桥主桥设计

临沂南京路沂河大桥位于8度强震区且跨越断裂带,主桥采用飞雁式异形拱桥与V形墩结合的组合体系,采用大吨位摩擦式减隔震支座,以提高结构抗震性能。主桥两侧(30.3+34.2)m采用预应力混凝土连续梁;中间(135.5+135.5)m为飞雁式异形拱桥,拱桥采用双边箱钢-混叠合梁,主拱采用矩形钢箱变截面拱肋,拱肋轴线为异形偏态拱轴线,不设风撑,拱梁固结,梁端设水平系杆平衡水平推力。下部边、中V形墩均采用大悬挑箱形截面混凝土结构,群桩基础。大桥采用先梁后拱的施工顺序,叠合梁采用多点平衡顶推施工,拱肋采用桥位少支架大节段拼装施工。     

高速铁路无支座整体式刚构设计

为与相邻公路桥对孔布置并具有较优的结构性能,新建福州至厦门铁路泉州湾跨海大桥引桥采用多联(3×70)m无支座整体式刚构,该桥型全桥不设支座,边墩与中墩均与主梁固结形成整体刚构。该桥主梁采用预应力混凝土箱梁;墩高20~50 m,中墩采用实体墩或空心墩,边墩采用薄壁墩,相邻联边墩共用基础。通过在相邻梁端加装横向限位器、应用无砟轨道小阻尼扣件、边墩顶梁段采用两交界边墩临时固结后悬臂浇筑施工等措施较好地解决了梁端相对横向位移、轨道适应性及海上施工等问题。对该无支座整体式刚构桥结构性能进行分析,结果表明:其各项指标均满足规范要求,具有较好的经济性、抗震性能和景观效果。     

涪陵乌江二桥螺旋匝道设计

涪陵乌江二桥螺旋匝道桥采用双层环形结构，道路中心线半径45．0m。内、外幅箱梁全桥范围内结构连续，通过大悬臂挑梁，与桥墩连为一体实现墩梁固结。介绍该匝道桥结构形式和受力特点，并就小半径曲线连续箱梁桥的受力特点进行分析。     

连续弯梁桥中固结墩上的裂缝浅析

针对一座弯梁桥中固结墩的开裂情况，剖析产生原因，并对今后的总体布置和计算提出了建议，供设计人员参考。     

独柱墩-固定式防船撞装置波浪荷载研究

以跨海航道桥梁安全为背景,进行独柱墩及独柱墩-固定式防船撞装置结构波浪力研究。开展室内缩尺试验,验证并校准Fluent三维数值模型的准确性和有效性。利用最小二乘法分解墩柱水动力为Morison方程的形式,计算得到结构水动力系数。考虑波浪高度、波浪周期、防撞装置断面形状和大小等影响因素,计算并拟合出墩柱水动力系数与相关因素间的定量关系。研究结果表明：固定式防船撞装置的存在增大了墩柱表面所受波压强,但不改变其总体分布趋势。当防撞装置断面为矩形,且波浪高度较大时,装置对墩柱受力特性的影响最明显。墩柱结构所受水动力中惯性力占主导,且可用均匀分布的惯性力系数来代替实际分布,独柱墩-固定式防船撞装置结构上的惯性力系数可以达到2.1左右。     

塔梁墩固结体系斜拉桥整体顶升关键技术

昆山市吴淞江大桥主桥为2×101 m的塔梁墩固结体系斜拉桥,为满足升级到Ⅲ级航道的通航要求,需将全桥整体顶升抬高1.87 m。该桥采用整体同步顶升方案施工,其中两侧引桥先采用断柱顶升法施工,主桥后采用抬梁顶升法施工。在主桥整体顶升中,首先在主墩墩底以上1 m处施工托换结构(由抬梁和抱柱梁组成),并将原桥墩内部空心部位用C50灌浆料填充密实;托换结构施工后,安装液压自锁式千斤顶和跟随千斤顶,同步进行主墩及过渡墩墩柱切割;墩柱切割后将主墩处主梁放置在托换结构上,过渡墩处主梁直接放置千斤顶上,通过PLC同步控制系统顶升桥梁至设计标高;最后,对主墩及过渡墩墩柱进行接高及加粗,完成1.87 m接高区段墩柱连接。     

3×340m公铁同层合建多塔斜拉桥总体设计

珠机城际铁路金海特大桥位于磨刀门水道入海口,与金海高速公路大桥同层合建,主桥采用(58.5+116+3×340+116+58.5)m四塔三主跨斜拉桥。桥面宽度达49.6 m,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。为提高多塔斜拉桥的结构刚度并释放长联温度效应,采用刚构-连续体系,中塔塔梁墩固结,边塔塔梁固结、塔墩分离。主梁采用大挑臂式钢箱梁结构,由单箱三室钢箱梁加两侧挑臂组成,便于钢箱梁腹板与钢塔的壁板连接,实现塔梁固结。桥塔采用空间四柱式钢塔,其下桥墩为钢筋混凝土双肢薄壁结构。斜拉索采用LPES7-199~LPES7-379型Ⅱ级松弛平行钢丝拉索,按两平行索面扇形布置。钢塔及钢梁在工厂制造,再浮运至桥位安装。结构静动力分析结果表明,结构受力性能良好,安全可靠。     

既有桥墩动力特性分析及其状态评估

桥墩在使用荷载和环境因素的综合影响下,其实际状态会随时间发生一定程度的改变,造成桥墩动力特性的变化。基于对实际既有桥墩现状的调查和分析,按照相关规范的规定,用有限元方法建模计算了桥墩基于现状的完整、健康状态下的自振频率,并应用自然脉动法现场实际测量了桥墩的自振频率。通过计算频率与实测频率的对比,应用健全度指标法对桥墩进行了状态评估。计算和分析结果表明,文章提出的计算和评估方法是合理的,评估结果反应既有桥墩的实际状态,可以为采取相应的措施提供有价值的参考。