钢管混凝土劲性骨架提篮拱桥动力试验及车桥耦合振动分析

对跨径140 m的铁路钢管混凝土劲性骨架提篮拱桥进行全桥动力试验。采用脉动法测试其自振特性;动载试验中试验列车分别以不同速度匀速通过桥面及以一定速度在指定位置处制动,测试各工况下桥跨结构的应变、位移、加速度的时程响应,并将实桥测试结果与该桥的车桥耦合振动计算结果作比较分析。结果表明:该桥具有良好的竖向和横向刚度及结构强度,整体动力性能良好,而通过列车对桥跨结构有一定的冲击作用;实测动力响应及其动力系数结果与理论计算结果相符较好,两者随着列车运行速度的增大而呈现相同的规律性;列车运行具有较好的安全性与舒适度;该类型桥梁适用于大跨度铁路桥梁。     

考虑连续梁桥布置方案的横向地震反应规律研究

考虑桥跨布置方案、梁墩线刚度比等因素,进行连续梁桥横向地震反应规律研究.以3跨连续梁桥为例,将其简化为弹性支承的连续梁模型,推导其横向地震反应规律的简化理论计算方法,并结合有限元通用程序分析等墩高条件下梁墩线刚度比变化、边跨对称和非对称条件下墩高比变化对桥梁横向地震反应规律的影响.理论计算分析和数值模拟的结果表明:给出的理论计算方法有效;桥墩横向地震剪力和弯矩分配系数不仅与桥墩的抗推刚度有关,还与桥跨布置方案、梁墩线刚度比有关;桥墩的抗推刚度越大、梁墩线刚度比越小,桥墩横向地震内力的分配系数越大.根据分析结果,提出了连续梁横向抗震优化设计的一般步骤.     

钢筋混凝土拱桥的检测与评估研究

研究了国内外混凝土桥梁检测评估方法与相关标准。以钢筋混凝土拱桥为例,详细介绍桥梁检测试验、加固和加固后试验的全过程,在进行桥面板、拱上连续梁及拱肋的加固后,再进行静动载试验,结果分析表明,该桥刚度与强度有显著改善,行车冲击作用降低。     

预应力损失对大跨度PC连续梁桥挠度的影响

研究目的:近年来国内外多座大跨度预应力混凝土连续梁桥在通车一段时间后主跨跨中出现较大的挠度,不但影响了过桥车辆的舒适性和安全性,而且威胁着桥梁的安全,缩短了桥梁的使用寿命。本研究旨在分析预应力损失对大跨度连续梁桥长期挠度的影响规律,为采取有效的设计、施工及加固等措施抑制大跨度预应力混凝土连续梁桥跨中持续下挠提供理论依据。研究结论:(1)大跨预应力混凝土连续梁桥挠度是长期增长的,增长速率不确定,其跨中挠度随跨径的增大而增大,增长率与跨径的大小、预应力损失程度都有着密切关系,且桥梁跨度越大,主跨跨中挠度受预应力损失影响越明显;(2)桥梁顶板纵向预应力损失比底板纵向预应力损失对跨中挠度的影响显著;(3)混凝土收缩徐变及由其引起的预应力损失是引起大跨PC连续梁桥跨中下挠的主要原因;(4)该研究成果可应用于大跨度预应力混凝土连续梁桥优化设计。     

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。     

考虑轨道系统的高速铁路连续梁桥结构系统参数对纵向地震响应的影响

为研究无砟轨道系统约束作用下的高铁连续梁桥纵向地震响应,以某组合桥跨布置高铁桥梁结构(2×32m简支梁+(48+80+48) m连续梁+2×32 m简支梁)为例,针对CRTSⅡ型纵连板式无砟轨道系统的结构特点,建立考虑轨道系统结构层间相互作用的叠合梁模型,研究轨道系统约束作用、地震波激励、滑动层摩擦因数、底座板刚度和制动墩抗推刚度对桥梁结构纵向地震响应的影响。分析结果表明:轨道系统对桥梁结构的约束作用可减弱结构纵向地震响应;在不同频谱特性的地震波激励下,桥梁结构地震响应明显不同,当地震波卓越频率与结构自振频率接近时,将放大结构地震响应;随着轨道系统滑动层摩擦因数增加,连续梁桥纵向地震响应减小,简支梁桥纵向地震响应增强;底座板刚度变化对桥梁纵向地震响应影响较小;增加连续梁桥制动墩抗推刚度,将增强制动墩地震内力响应,需要根据不同抗震需求合理设计桥墩抗推刚度。     

铁路小半径曲线刚构-连续梁桥设计研究

为研究小半径曲线刚构-连续梁桥的受力特点,以某(36+60+36)m铁路刚构-连续梁桥为背景进行分析。采用BSAS、MIDAS、ANSYS建立有限元模型,针对该桥小半径、施工复杂等特点,从弯扭耦合效应、刚度、变形、稳定性等方面进行详细分析,结果表明:该桥具有足够的强度、刚度和稳定性。     

商合杭高铁淮河特大桥(112+224+112)m连续梁拱设计及关键技术研究

连续梁拱组合桥结构刚度大、动力稳定性好、跨越能力大、造型美观、施工方便,已经在高速铁路建设中得到较为广泛的应用。淮河特大桥跨东淝河主桥采用(112+224+112) m连续梁拱组合桥,其224 m的主跨与同类项目比在跨度上有更大的突破,是目前时速350 km无砟轨道同类项目的最大跨。简要介绍该桥的工程概况、主要技术标准、结构尺寸及主要计算结果,重点介绍设计技术难点及技术关键点,可为同类工程设计提供借鉴。     

京津城际(80.6+128+80.6)m预应力连续梁设计

京津城际轨道交通工程北京环线特大桥跨五环路主桥为双线铁路桥,跨越北京五环路主路及辅路,五环路两侧管线密布,为满足五环路通车要求,本桥采用(80+128+80)m预应力混凝土连续梁跨越,全联长290.9m;本梁采用变截面箱梁,三向预应力体系,采用挂篮悬臂灌筑施工。连续梁具有整体性好、刚度大、梁缝少、变形小、轨道平顺度高等优点,有利于高速行车,是非常适合于客运专线的一种桥梁结构型式。该桥是京津城际轨道交通工程中跨度最大的预应力混凝土连续梁。针对该桥梁部的结构设计技术问题以及设计概况进行简要介绍。     

怀邵衡铁路沅江特大桥主桥设计

怀邵衡铁路沅江特大桥主桥为矮塔斜拉加劲连续梁组合结构,跨径为(90+180+90)m,采用塔、梁固结体系,综述该桥上部结构设计与计算。主梁采用单箱单室变截面混凝土箱梁;桥塔采用双柱式桥塔,塔高28 m;斜拉索为空间双索面体系,扇形布置。采用MIDAS Civil2006及BDAP程序对该桥进行结构计算分析,结果表明:该桥静力、稳定及动力特性均满足要求。     

已下挠连续梁桥加固方案研究

针对目前一些大跨径预应力混凝土连续梁桥跨中长期挠度过大的问题,以汾江大桥为工程背景,分析导致该桥主梁挠度过大的主要原因。通过实测资料进行计算分析,说明体外预应力加固未能阻止主梁进一步下挠的原因。提出一种以钢箱梁替代跨中梁段的加固方案,通过计算分析其加固效果并与体外预应力加固进行对比,简单分析其可行性并展望应用前景。     

轨道约束对高铁大跨连续梁桥地震反应的影响

研究目的:针对CRTSⅡ型板式无砟轨道体系的结构特点,以京沪高速铁路某大跨度连续梁桥为研究对象,采用线桥一体化模型讨论轨道体系对桥梁动力特性及地震反应的影响。研究结论:(1)轨道约束体系可增强相邻桥跨间的纵向联系,使按传统模型分析得到的两个单独振动单元变为一个整体振动单元,随着简支梁跨数的减少,连续梁桥的纵向一阶自振周期逐渐减小;(2)采用线桥一体化模型计算的连续梁桥地震反应大于传统模型,且随着简支梁跨数的增加,地震反应增大明显,不考虑轨道体系的纵向约束效应时,连续梁桥的地震反应偏于不安全;(3)随着轨道系统伸缩刚度的降低,线桥一体化模型的计算结果越来越接近传统模型;(4)随着端刺刚度的增加,连续梁桥的地震反应逐渐减小,但当端刺刚度大于一定值时,对连续梁桥的地震反应几乎无影响;(5)该研究结果可为多遇地震下高速铁路桥梁抗震计算模型的修订提供依据。     

厦门BRT一期工程钢箱梁桥静动载试验研究

对厦门快速公共交通系统中一处小半径大跨度连续曲线钢箱梁桥进行了静动载试验研究。测试并分析了该桥的自振特性,静载工况下的挠度、截面应力和行车激振试验工况的冲击作用。试验结果表明桥梁在使用荷载下处于弹性工作状态,桥跨结构设计合理,具有良好的强度与刚度,满足设计要求。     

新型钢桁架桥复合结构体系的静动载试验研究

天津慈海桥为钢桁架桥和摩天轮复合结构体系,主桥主跨为三跨(24.47+45.00+24.47)m连续钢桁架梁,分为上下两层。为了检测桥梁结构的静力和动力性能,评定桥跨的承载能力,为工程验收提供科学依据,对该桥进行了静动载试验,并结合理论计算,对桥梁结构的主要构件应力、主梁挠度和结构振动特性等进行了对比分析。试验结果表明桥跨结构设计合理,桥梁刚度和承载能力满足设计要求,桥梁主体结构处于良好的技术状态和使用状态。     

大跨度独塔双索面斜拉桥静动载试验研究

泸州泰安长江大桥为主跨543 m跨径的独塔双索面斜拉桥。介绍对该主桥进行的理论分析与静载、动载试验研究,并将试验结果与理论分析结果作了比较。试验结果表明桥跨结构受力合理,具有良好的刚度与强度。     

寒冷地区有砟单线连续梁桥墩纵向线刚度研究

连续梁桥在我国铁路建设中得到了大量应用,但对寒冷地区连续梁桥墩合理刚度限值的研究还较为缺乏。本文基于梁轨相互作用理论,建立了线-桥-墩一体化模型,针对客货共线铁路、高速铁路及城际铁路常用的(32+48+32) m、(40+64+40) m、(48+80+48) m及(60+100+60)m有砟单线连续梁桥,系统研究了连续梁桥墩纵向水平线刚度对钢轨伸缩力、制动力、断缝值及梁轨相对位移的影响。在此基础上,以钢轨强度条件、钢轨断缝值及梁轨相对位移作为控制条件,提出了不同铁路等级、不同连续梁跨长下的合理连续梁桥墩刚度限值,研究成果可为工程设计提供依据。     

高速铁路大跨度连续梁桥竖向共振现象研究

调研我国高速铁路典型桥梁的实测自振频率和运营列车的实测竖向加速度,发现在列车荷载的周期性作用下（40+56+40） m和（40+64+40） m连续梁可能发生共振,阐述了列车与桥梁结构之间的共振作用机理。以（40+64+40） m连续梁桥为例,基于实桥参数和通用图的设计参数分别建立车桥耦合动力模型进行仿真分析。结果表明：实桥自振频率通常高于设计值,导致列车实际共振速度与设计频率对应的共振速度存在差异,当实际桥梁的自振频率处于共振频率范围内时,需要根据实际桥梁的混凝土弹性模量、二期恒载等参数进行动力响应分析;运营车速范围内引起了连续梁桥的共振响应,但桥面振动加速度满足规范要求,轨道结构保持稳定,车辆并未受到周期性激励,未发生车辆共振,仿真分析结果与实测规律一致。     

部分填充混凝土钢桁梁桥车激响应分析

以天津海河部分填充混凝土钢桁梁桥为研究对象,采用ANSYS有限元软件,建立了桥梁和汽车有限元模型,利用生死单元技术实现了车桥耦合振动的数值仿真,采用Newmark-β法求解其动力响应。在此基础上,分析探讨不同桥面等级和车速等因素对部分填充混凝土钢桁梁桥动力响应的影响。结果表明:部分填充混凝土能有效增大钢桁梁桥的竖向刚度,提高桥梁承载力;桥面等级对部分填充混凝土钢桁梁桥车激响应影响较大,等级越低,动力响应增幅越大;提高车速并不能大幅降低部分填充混凝土钢桁梁桥的动力响应。     

大跨度独塔斜拉桥静动载试验研究

对252 m跨径的独塔斜拉桥--宜宾中坝金沙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.试验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.同时分析了作为"指纹"档案的静动载试验结果在桥梁运营后的损伤检测中的应用理论与方法.     

预应力混凝土连续梁桥合龙施工关键技术

以杭州—黄山高速铁路(40+2×72+40)m预应力混凝土连续梁桥为工程背景,采用有限元软件Midas Civil分析了不同合龙顺序对悬臂浇筑预应力混凝土连续梁桥成桥内力和累计施工位移的影响,探讨了平衡配重、合龙口锁定、解除临时约束等预应力混凝土连续梁桥合龙施工关键技术。结果表明,合龙顺序对连续梁桥成桥内力和累计施工位移影响较大,4跨连续梁宜采用先对称合龙中跨、再对称合龙边跨的顺序。