城市桥梁上部结构防撞装置防护性能分析

本文为降低超高车辆撞击城市桥梁上部结构造成的损伤,提出了三种不同的防护装置,并采用有限元仿真技术,分析了不同防护装置对被撞主梁结构的防护效果,为桥梁结构的工程防护设计提供参考。     

受超高车辆撞击的钢筋混凝土空心板桥抗弯承载力评定

科学评定受超高车辆撞击的桥梁抗弯承载力,为制订桥梁维修加固方案提供理论依据具有十分重要的意义。文中以某座受超高车辆撞击的钢筋混凝土空心板桥为例,基于受撞后桥梁的材质状况和状态参数检测结果,通过有限元软件MIDAS/Civil进行数值模拟,对钢筋混凝土空心板的抗弯承载力进行评定,计算结果表明空心板的抗弯承载力不满足设计荷载标准要求。     

车辆对桥墩撞击力仿真分析及简化计算

为研究车辆撞击桥墩过程中的撞击力及其简化计算方法,采用有限元软件建立等效车辆-桥墩碰撞模型,在验证等效车辆模型合理性的基础上,改变撞击速度得到撞击力时程曲线;提出将车辆碰撞桥墩视为匀减速过程的撞击力简化计算方法,并将简化计算方法撞击力结果和其它3种方法结果以及国内外规范取值进行对比.结果表明:撞击过程中车辆撞击力先后出...     

驳船-圆柱碰撞的修正半波正弦荷载模型

为建立考虑冲击效应的船撞实用荷载模型,建立6艘不同吨位驳船的有限元精细化模型,采用驳船撞击刚性圆柱模型,通过数值仿真得到252条不同速度和不同径宽比下的撞击力时程原始样本。通过对样本的观察与分析,提出采用修正半波正弦函数作为撞击力过程的近似荷载模型,并通过数理统计的方法确定具体模型参数,由此根据驳船吨位、撞击速度、撞击径宽比等因素直接确定撞击荷载曲线。基于简化模型推导过程,指出修正半波正弦荷载模型的3个误差来源,并以2座不同结构形式的桥梁为例进行动力反应计算分析。以驳船接触碰撞的动力响应为基准,分析简化荷载模型计算结果的准确性,并进一步讨论3个误差来源对荷载模型误差的贡献大小与误差机理。研究结果表明：模型参数取值的精度良好;2个算例的动力响应对比分析得出,提出的修正半波正弦荷载模型对于柔性及刚性的桥梁结构均有良好的整体计算精度,具有广泛的实际工程应用价值。     

超高车辆撞击组合结构桥梁的仿真分析

基于高性能非线性有限元,对超高车辆-组合结构桥梁碰撞进行了高精度仿真分析,结果表明,组合结构桥梁由于下部的钢板较薄,抗撞击能力差,遭到超高车辆撞击后,易产生较大变形和较大范围的钢板屈服,从而使截面产生扭转,桥梁应力大幅提高;超高车辆撞击对组合结构桥梁的破坏比较严重,在实际应用中需要对组合结构桥梁进行有效地防撞保护.     

中巴预应力混凝土桥梁上部构造设计异同分析

介绍了巴基斯坦PKM项目中预应力混凝土梁桥上部构造的设计验算,并基于该项目将设计过程与中国规范进行比较,总结两国在桥梁上部构造设计方面的异同点。验算主要包括桥面板和主梁两大部分。桥面板验算依据规范建立公式进行;主梁承载极限通过CSiBridge软件建模进行分析验算。巴基斯坦桥梁的结构计算根据美国规范AASHTO LRFD,车辆荷载依据西巴基斯坦高速公路桥梁规范;桥面板的验算中,除对抗弯、抗剪、裂缝控制进行验算外,AASHTO还要求对桥面板悬臂部分受撞击作用进行验算;主梁的验算应分别对正常使用极限状态和承载能力极限状态进行荷载组合和验算。分析得到:中巴两国规范在计算预应力损失方面基本一致,另外在车辆荷载、裂缝控制、应力验算等方面都存在较大差异。     

索吊体系桥梁横粱计算的车辆荷载取值

为方便且准确地确定索吊体系桥梁横梁承担的车辆荷载,考虑了弹性支承效应,从理论上分析了车辆荷载在横梁间的分配关系。结果表明：横梁承担车辆荷载效应的大小与主梁抗弯刚度与弹性支承刚度的比值有关。还提出一种简化方法,可以较为高效地求得考虑弹性支承因素后横梁的设计车辆荷载,并通过空间有限元分析验证了这种方法的精度。最后,给出了多个桥梁工程横粱计算时没计车辆荷载的计算结果,供设计人员参考。     

车辆荷载作用下连续梁桥动力响应仿真分析

为研究桥梁在移动车辆荷载作用下的动力特性和承载能力,以某连续梁桥为计算实例,采用大型通用有限元软件ANSYS建立了质量-弹簧的车辆模型和桥梁结构的有限元模型,用时程分析法分析了车辆荷载作用下连续梁桥的动力响应特征,着重探讨了车辆刚度、车辆质量、行车速度等车辆荷载因素对连续梁桥动力响应的影响规律,并提出相应结论.     

悬索桥主塔的一种简化分析方法

针对悬索桥主塔的初步设计,提出了一种简化分析模型。模型中采用等效弹簧模拟主缆对桥塔的约束作用,推导了考虑倾角变化的主缆约束刚度解析表达式,并与Ernst公式和有限元分析结果进行了对比。基于挠度理论,将桥梁荷载转化为作用于塔顶的水平力和竖向力,根据主塔受力平衡分析,建立了主塔荷载-位移矩阵方程。为了验证该文方法的正确性,建立了一个三塔四跨悬索桥有限元模型,然后对两种方法计算的主塔位移和弯矩结果进行了对比,结果吻合良好,表明该文提出的简化分析方法可以用于悬索桥主塔的初步分析与设计。     

波形钢腹板组合箱梁桥荷载试验研究

为检验某新建波形钢腹板-钢底板-混凝土顶板组合箱梁桥的施工质量及实际承载能力,分析该桥在等效车辆荷载作用下的静、动力特性,运用结构有限元分析软件MIDAS CIVIL对该桥建立有限元仿真模型。通过现场静载试验及动载试验,实测桥梁结构在等效车辆荷载下的静、动态数据并与理论计算值进行比对分析,以此验证简化模型的合理性和准确性,并对桥梁施工质量和实际承载能力做出评价。     

某超高车辆撞落人行天桥事故的过程仿真与分析

文中对一起超高车辆撞翻人行天桥事故进行了数值仿真,分析其原因,提出了相应的防护措施,并对采取防护措施后的桥梁进行撞击过程仿真以验证措施的实效性。     

钢筋混凝土柱式桥墩抗车撞可靠度分析研究

目前桥梁车撞以确定性指定事件分析居多,鲜有研究探讨车撞下桥墩的失效概率和可靠性,而制约其发展的主要原因是大样本下碰撞分析计算时的效率和精度问题.为此,探讨将简化分析模型与响应面、蒙特卡洛相结合的可靠度分析方法.首先,建立精细化的车辆撞击跨线桥梁模型,讨论了关键的混凝土本构参数取值问题,给出相应的修正方法.通过与全桥模型...     

超高车辆撞击下预应力混凝土空心板桥损伤机理及撞后承载力研究

为研究超高车辆撞击预应力空心板桥的损伤破坏机理及被撞主梁承载力的变化规律,建立精细的预应力空心板桥-双轴卡车碰撞有限元模型,其中车辆模型采用美国国家碰撞分析中心建立的标准双轴卡车模型,并用足尺模型试验结果对空心板桥模型承载力进行验证.分别考虑车辆速度、载质量、超高高度、撞击角度和混凝土强度等因素,采用显式动力分析软件L...     

杭州庆春路人行天桥事故倒塌分析

杭州市庆春路秋涛路口人行天桥发生垮塌事故,研究表明,桥梁倒塌是由于超高车辆直接横向撞击天桥,造成天桥滑移坠落。通过对现场取证调查,获取现场倒塌视频后,逐帧分析,对每一帧的画面进行慢放解读,将倒塌过程进行归纳并分成了几个小阶段,并根据破坏过程对事故发生的原因进行初步推断,然后基于现场碰撞痕迹对事故进行倒塌还原分析,以此验证初步推断的准确性。两者对照后提出了事故的具体原因并对于此类事故提出了一些建议。     

某桥受船舶撞击受力行为影响分析

该文以某预应力混凝土梁桥受船舶撞击的工程实例,采用简化模型、空间杆系有限元计算分析模型、空间实体有限元计算分析模型等三种计算模型分别评定船舶撞击对该桥受力行为的影响。针对桥梁受船舶撞击后,分步骤分析,为尽快通车,以及下一步是否需要对该桥梁进行加固设计提供依据。     

改变支座模型对梁式桥地震反应的影响分析

针对一座4跨梁式桥在地震作用下的反应,采用大型有限元分析程序ANSYS,选取空间梁单元建立4种模型进行了动力特性分析;并选取3条地震波,进一步对比分析了支座模型改变后连续梁桥和简支梁桥内力和位移的地震反应。结果表明:改变梁式桥支座模型,上部结构在桥台和梁端间伸缩缝处及相邻梁和桥墩间伸缩缝处相对位移的地震反应会明显变大,但桥墩内力和位移的地震反应明显减小,隔震效果显著;合理选择台梁间、墩梁处和相邻梁体间伸缩缝处限位弹簧装置的刚度可以有效地减小上部结构在地震中的相对位移,防止其发生梁端碰撞和落梁破坏。     

斜拉桁架桥悬拼施工过程的力学行为分析

为了保证斜拉桁架桥杆件悬臂拼装过程中结构的安全性,对其力学特性进行了分析研究。基于卡子湾大桥的三维有限元实体模型,计算了各施工阶段的结构线形、关键截面的应力及稳定特征值,并将结构竖向位移、杆件轴线偏位计算值、关键截面应力与现场测试值进行了对比分析。结果表明,结构实际刚度较大,使结构竖向位移测试值较计算值偏小;关键截面应力测试值与计算值的在整个施工过程中的变化趋势吻合较好,且结构从最大悬臂状态到全桥合龙阶段的结构受力状态是最不利的。从结构的稳定性来看,随着悬臂长度的增加,结构的面外稳定明显低于结构的面内稳定性,主要体现在部分桁架杆件的局部面外失稳。     

车致疲劳损伤对钢-混凝土组合梁桥极限承载力可靠度的影响

钢-混凝土组合梁桥因其发挥了2种材料各自的优势,被广泛应用于中小跨径的桥梁结构中,而极限承载能力是评判其安全与否最直观的指标之一.为了对现役钢-混凝土组合梁桥的极限承载力进行更为准确的评估,提出一种确定钢主梁极限承载能力可靠度的新方法,该方法能考虑车辆荷载引起的疲劳累积损伤对钢主梁极限承载力的影响.首先建立了三维车桥耦...     

冰击荷载作用下高速车辆-轨道-桥梁系统耦合振动分析

为了探明流冰撞击桥墩对高速车辆-轨道-桥梁耦合系统动力学行为的影响,采用精细化有限元模型模拟了流冰撞击桥墩的过程,计算获得了不同冰排特性下流冰撞击力时程曲线,基于列车-轨道-桥梁动力相互作用理论,以流冰荷载作为外激励,建立了高速车辆-轨道-桥梁-冰击动力学分析模型.以5跨32 m简支梁为例,通过研究不同冰击荷载作用下桥...