固端刚性拉索索力分析能量法

引用压杆屈曲函数构造两固端刚性拉索的一阶和二阶振型函数，由RITZ法原理求得其相应的一阶和二阶固有振动频率。算例表明，RITZ法给出的显式解具有较好的精度，可方便地用于振动法测估刚性拉索的索力。     

混凝土箱梁悬臂板空间数值仿真

针对混凝土箱梁悬臂板诸多算法的不合理性,应用大型通用有限元分析软件ANSYS,以三维实体单元对混凝土箱梁悬臂板进行空间数值仿真分析研究.考虑箱梁端部和跨中悬臂板根部的区别,研究了影响变厚度悬臂根部弯矩的主要因素.分析初拟的三种局部精细分析技术实施方案,总结局部精细分析技术在混凝土箱梁悬臂板空间数值仿真中的应用技巧.试验结果表明:美国规范公式计算结果过于保守、可接受程度低;桥规公式、魏斯特加公式以及沙柯公式计算结果单一、适用范围偏窄;空间数值仿真分析的结果与试验结果比较接近,准确度高.     

桥梁上的风景园林艺术——景观生态学在桥梁上的应用

景观生态学在发展过程中结合城市规划理论对桥梁景观设计提出了更高的要求.同时,也为桥梁景观设计满足生态理念提供了新的方法和思路.借鉴"绿色道路廊道"理念,以英国、荷兰等国已建的几座生态桥梁和国内奥林匹克森林公园生态廊道桥为实例,提出了"绿色桥梁廊道"概念,并对其在景观生态方面的作用和带来的技术问题进行了论述."绿色桥梁廊道"将风景园林艺术应用于桥梁工程中,为城市、景区、保护区的生态桥梁建设提供理论支撑,它不仅充实了景观生态学中"绿色廊道"概念,亦可促进城市生态规划下桥梁景观设计理论的进一步发展;桥梁结构也因此在城市绿化和生态保护领域发挥了更大的作用.     

简支梁桥顺桥向地震动分析

为了计算多跨简支梁桥地震荷载, 根据弹性地基上桥墩的变形特性, 将墩顶作用单位集中力时, 桥墩静力挠度曲线方程作为基本振型, 考虑了地基变形的影响, 利用拉格朗日方程推导了多跨简支梁桥顺桥向地震振动方程, 给出了相应的基频和振型参与系数的近似计算公式。仿真计算结果表明: 简支梁桥一、二阶自振频率的计算值分别为7.43及11.19 Hz, 而其试验值分别为7.00及10.55Hz, 其误差在5.8%以内。可见, 提出的振型可以用于简支梁桥顺桥向的抗震性能评估。     

无湿接缝高强混凝土工字组合梁桥荷载横向分配试验

预制装配无湿接缝高强混凝土工字组合梁桥由于其装配化程度高、施工速度快等特点,越来越多地应用于中国公路及市政桥梁建设中。为验证该新型结构的受力性能及荷载分配比例,确立合理的设计计算模式和横隔梁设置方法,分别进行了设置5道及3道横隔梁的8梁式桥梁结构现场足尺模型试验,研究适用于该结构的荷载横向分配比例计算方法。试验及分析结果表明：设置3道横隔梁与采用5道横隔梁的横向分配比例接近,边、中梁比例系数分别为1.08和1.14;正弯矩等效加载试验中的应变校验系数、挠度校验系数分别为0.68~0.90、0.60~0.86;荷载横向分配规律现场实测值及精细化数值分析结果均小于传统理论计算方法（梁格法、刚接板梁法、修正刚性横梁法）计算值,表明该类桥梁横向传力均匀,安全储备充足。采用3道横隔板代替5道横隔板进行桥梁设计时,桥梁受力合理、构造可行、结构安全。     

抗力分项系数双重迭代求解算法

分析了映射变换法与插值法的嵌套循环特性, 提出了抗力分项系数的双重迭代求解算法, 应用VB编制了计算程序, 计算了活恒载效应比为0.10、0.25、0.50、1.00、1.50、2.50六种工况下的构件抗力分项系数, 将分项系数乘以荷载效应组合值后得到修正抗力值, 针对修正抗力与荷载效应进行了可靠指标校核验算。计算结果表明: 应用双重迭代算法求得构件的可靠指标均大于目标可靠指标, 汽车一般运营状态下构件的可靠指标计算值与目标值的相对误差在0.62%~0.92%之间, 汽车密集运行状态下两者相对误差在0.62%~0.74%之间, 说明双重迭代算法计算结果可靠, 且偏于安全。     

空心矩形薄壁墩延性抗震性能试验

为了深入研究矩形截面且空心薄壁桥墩的延性抗震性能,对4个模型墩在恒定的轴压和循环反复水平荷载作用下进行了拟静力试验。探讨了薄壁墩在压、弯、剪共同作用下的破坏形态、位移延性和耗能能力,考虑轴压比、配箍率2个参数对结构极限承载力和延性性能的影响。试验结果表明:模型墩的破坏形式为弯曲破坏,位移延性系数介于3.61~5.56之间;配箍率是影响桥墩延性抗震性能的主要因素,随其值的增加位移延性系数增大,箍筋能显著提高试件的延性和耗能能力;随着轴压比的提高,试件的承载力有所降低,后期变形能力减小,抗震性能越来越差;建立了具有8个控制点的恢复力模型,并给出了各控制点的计算公式。     

后张预应力钢束有效预应力分布模式判别与模拟方法

在大、中跨径混凝土桥梁预应力状况检测及评价的实施过程中, 为了获知预应力束筋当前预应力有效值及其分布状态, 提出了有效预应力沿程分布的统一模拟方法。基于预应力损失理论, 建立了具有普遍意义的拟摩阻损失函数简化解析算法。以单束可控测点处的应力测值为已知条件, 结合钢束沿程有效预应力分布状况的隶属模式判别, 完成了名义损失参数识别, 实现了复杂几何型式钢束实际有效预应力沿程分布规律的统一模拟。模拟结果表明: 有效预应力相对误差阈值为5%, 满足工程精度要求, 因此, 统一模拟方法可行。     

双塔钢桁斜拉桥结构强健性计算方法

为了确保双塔钢桁斜拉桥的结构强健性, 依托新疆果子沟大桥, 基于现场结构试验, 开发了全方位多点温度补偿系统, 测量了特定加载工况下钢桁主梁应变、挠度与斜拉索索力增量, 确定了钢桁主梁与斜拉索重要构件的具体位置; 基于试验结果, 借鉴广义结构刚度理论, 采用桥梁结构有限元模型分析了斜拉桥弦杆与斜拉索的重要性系数, 研究了桥梁最不利破坏模型。研究结果表明: 各工况下钢桁主梁应变实测数据规律性较好, 钢桁主梁应变与挠度的实测值与理论计算值的比值小于1.0, 表明主梁承载能力与抗变形能力符合设计要求, 具有足够的安全储备; 主梁在各工况下的最大挠度均发生在中跨跨中, 达到237mm, 具有较强抗变形能力; 斜拉索索力增量实测值与理论计算值的比值小于1.0, 表明斜拉索具有一定的安全储备; 钢桁主梁控制截面处弦杆与特定斜拉索为重要性系数较高的构件, 斜拉索的重要性系数大于弦杆的重要性系数, 其中弦杆的重要性系数分布集中于主塔附近与中跨跨中; 通过斜拉索重要性系数的分布可知单根斜拉索的破损不会造成整体结构的坍塌, 但多于2根斜拉索失效可能会导致整体结构的连续倒塌; 主跨最长斜拉索和中跨跨中、边跨支座处与靠近主塔处弦杆失效对于整体结构较为不利。     

焰流效应下混凝土空心薄壁墩火温时变分布

针对火灾场气流与焰域温度空间耦合变化时的结构响应, 通过考虑气流流速及焰围空间和结构物高度的相互作用效应, 建立了焰流场环境火灾模型。采用时间增量迭代的方法计算了焰流场温度, 研究了复合边界控制方程和对流换热与流速之间的相互关系。分析了流场中结构迎流面和侧流面温度分布状态, 研究了混凝土空心薄壁墩的环境火灾场景, 建立了焰流场结构耦合模型, 揭示了焰流效应下混凝土空心薄壁墩三维空间火温时变分布规律。研究结果表明: 火延时间为120min, 流速为3m·s^-1时, 近火点温度比其他流速下温度约高100℃, 流速对火源温度呈非线性影响状态; 500℃以上的高温层在混凝土空心薄壁墩迎火面分布深度仅为7cm, 在竖向荷载作用下空心薄壁墩外层迎火面混凝土易产生层剥现象; 迎流面温度远高于侧流面温度, 背火面温度无变化; 稳态低流速场中流速的变化可改变不同温度区域的分布, 并扩大迎火面高温区面积。