独柱墩桥梁抗倾覆分析与加固研究

为减小因车辆偏载、温度作用等可变作用对独柱墩桥梁产生的倾覆破坏，在总结先前学者和专家对独柱墩桥梁抗倾覆分析及加固研究的基础上，以支座反力法和稳定系数法为理论依据，采用Midas/Civil有限元软件对加固后的独柱墩现浇连续箱梁桥进行倾覆稳定性分析。结果表明：两种加固方法都可以提高桥梁的横向抗倾覆性能，采用增设盖梁和支座与采用增设抗拔约束装置加固方法相比，独柱墩支座受压承载力明显减小，稳定系数大幅度提高，独柱墩被加固后的3支座体系可改善桥梁结构受力状态，增设盖梁和支座加固法对独柱墩桥梁抗倾覆安全性优于增设抗拔约束装置加固法。     

独柱墩长悬臂隐式盖梁施工方法及 抗震性能

独柱墩因占用空间小特别适用于城市桥梁,其抗震性能是设计的关键问题.本文结合某城市快速路工程,介绍了26 m宽桥梁独柱墩的设计和施工,并采用有限元软件建立空间动力有限元模型,对其抗震性能进行了详细分析.结果表明,在E1/E2地震作用效应+永久作用效应最不利作用下,桥墩仍处于弹性受力阶段;桩基和支座受力性能亦均满足设计要求.该26 m宽城市桥梁独柱墩抗震设计可为同类工程提供参考.     

独柱墩桥梁上部结构抗倾覆稳定性分析

独柱墩桥梁有施工方便、结构轻巧、占地量小的优点,也有抗扭能力弱、偏心荷载作用下倾覆问题突出的缺点,以某曲线独柱墩梁桥为依托工程,提出了4类独柱墩桥梁破坏形式;将车道荷载、车辆荷载、车队行车荷载和车队停车荷载做为4个加载工况,以有限元模拟软件为工具,求解了结构自重及二期恒载作用下以及最不利荷载作用下的桥墩各支座反力,得出桥梁上部结构在荷载作用下发生扭转变形,支座所受的力在次边墩最大;计算了依托工程在四种工况下的箱梁抗倾覆稳定系数,为今后独柱墩桥梁的抗倾覆稳定性验算提供参考。     

电磁拉压支座在独柱墩桥梁抗倾覆中的应用研究

独柱墩桥梁通常用于城市匝道弯梁桥中,本文通过独柱墩弯梁桥的受力分析及支座布置,研究了一种新型的电磁拉压支座,其通过在弯梁桥内侧提供拉力进而提供抗倾覆的力矩,实现独柱墩桥梁的抗倾覆。     

独柱墩匝道桥抗倾覆研究

汲取独柱式桥梁倾覆事故的教训,结合现行的公路桥涵规范在抗倾覆性能方面的规定与要求,考虑超载车、重车对独柱墩桥梁的影响,本文拟定三种工况汽车荷载的组合作用,通过施加最大偏心荷载,计算独柱墩匝道桥在正常使用状态下的抗倾覆能力,对该桥梁在三种荷载工况下的抗倾覆性能进行验证,并对三种荷载工况下的结果进行横向比较,得出了一定的分析结果,为以后的桥梁加固与设计提供可靠、详实的资料,对桥梁的安全运营提供有力保障。     

基于桩—土作用的滚石撞击双柱式桥墩动力响应分析

滚石灾害的发生将会影响山区桥梁结构使用状况,有时会导致桥墩偏位和落梁,落梁严重的甚至会造成整个桥梁发生坍塌。鉴于独柱墩、双柱墩在山区桥梁中的应用广泛,运用LS-DYNA对独柱墩、双柱墩受滚石撞击时的结构动力响应进行分析。研究表明:滚石撞击双柱式桥墩的位移响应、钢筋应力、桥墩损伤指标均比独柱式桥墩显著。     

铁路车辆-桥梁耦合系统动力学与控制问题研究思路

如今传统车辆-桥梁耦合系统动力学理论已日臻完善,理论分析已能在一定程度上代替试验工作,从而可以节省大量的人力、物力.但随着科技发展、机电技术正逐渐应用于现代车辆悬挂系统的设计中.目前悬挂系统已从传统的被动悬挂发展到了主动悬挂阶段,悬挂是影响车辆动力性能的关键部件,而车辆动力性能直接关系到了桥梁的动力性能,如何评估主动悬挂技术的采用对车辆-桥梁耦合系统动力性能的影响,成为车辆与桥梁动力相互作用研究需要面对的问题,也即是车辆-桥梁耦合系统动力学与控制问题,针对如何解决该问题本文提出了切实可行的研究思路.     

基于车厢变形推算撞击作用的研究

基于痕迹学理论,研究超高车辆撞击桥梁上部结构后车厢的变形特征,提出了基于车厢变形快速计算车桥撞击作用的方法.采用ANSYS/LS-DYNA软件建立车桥碰撞仿真模型,分析了不同车重、车速的超高车辆与桥梁撞击效应,揭示了车辆撞击作用与车厢变形受车速、车重影响的规律.由实测的车厢变形、车辆质量推算出撞击时的车速,计算了该车辆对某桥梁的撞击效应.考虑车厢变形特征的超高车辆撞击桥梁效应仿真分析结果可为桥梁的损伤评估、维修加固提供依据.     

基于CFD的风-车-桥系统耦合气动力模拟研究

风-车-桥耦合振动气动力是桥梁设计的必要参数,也是影响车辆安全性的重要指标.文章基于计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)理论,采用Fluent软件对横风作用下风-车-桥耦合振动气动力进行数值模拟分析.首先建立了城市轨道交通中地上运行部分桥梁及车辆的模型,模拟了在不同风攻角下的桥梁单体、车辆单体及车桥耦合系统的气动力系数,分析结果表明在不同的风攻角情况下,车辆、桥梁以及车桥系统的气动力系数会随着风攻角的改变而改变.同时,由于车辆和桥梁间的相互作用,车辆和桥梁的气动力较之两者单体均有所增大.因此,桥梁设计时要考虑两者之间的相互影响.     

变速车辆与桥梁的耦合振动及其TMD控制

在车辆变速与路面粗糙条件下,推得安装调质阻尼器(TMD)前、后的车桥耦合系统的无量纲运动微分方程.作为其特例,研究了匀变速车辆与路面粗糙弹性支撑桥梁的耦合系统,讨论了车辆的加速度、初速度、弹性支撑刚度以及随机路面粗糙度对桥梁跨中无量纲最大挠度的影响,并对耦合系统发生共振时进行TMD控制.数值计算结果表明,车辆的加速度、初速度、弹性支撑刚度以及随机路面粗糙度对桥梁的影响均很大而不能忽略;TMD明显地减小了共振振幅.     

刊首语

正改革开放以来,我国进行了大规模公路与铁路交通基础设施建设,作为生命线工程的桥梁,在交通基础设施领域具有举足轻重的地位。截至2019年底,我国已建成各类桥梁100多万座,并且各类桥型的数量和跨度均居世界前列。然而,在全寿命周期内桥梁会受到人为(勘察、设计、施工、使用等)或自然(洪水、地震、飓风等)的影响,形成各类桥梁灾害事故,给社会和经济造成严重损失,如:2007年广东九江大桥因船撞导致约200 m桥面掉入江中,4辆汽车坠江,9人死亡; 2008年我国汶川发生的8. 0级地震导致5 560座桥梁受损; 2013年河南连霍高速义昌大桥因运输烟花爆竹车辆爆炸引起桥面垮塌,造成车辆坠落; 2019年江苏无锡发生车辆超载导致高架桥侧翻灾害事故,桥下3辆汽车被压,造成了恶劣的社会影响。     

浅谈道路桥梁建设路线线形规划

随着道路条件和车辆性能的逐步改善，车辆，的行驶速度有了较大的提高，公路跨河、跨沟的桥梁因线形不好而严重影响公路使用的舒适度以及车辆的行驶速度和安全，桥梁与路线线形结合不好，已成为提高公路服务水平的主要障碍，本文主要针对道路桥梁建设路线其线形规划进行分析论述，仅供参考。     

基于不同载重与车速的简支梁桥动力响应

采用振型分解法求解车桥耦合振动方程,分析简支梁桥在不同载重和车速作用下的动力响应.车辆采用1/2车模型,简支梁桥采用欧拉梁,建立车桥耦合振动方程,运用Ansys软件,得出简支梁桥跨中挠度变化曲线.结果表明,车辆载重的增加导致桥梁跨中挠度增加,车辆标准载重及车辆超载100%时跨中挠度分别为0.028,0.049 m.随着车辆速度增加,简支梁桥跨中挠度在车速60 km/h时达到峰值,此时桥梁与车辆产生共振.     

超载损坏桥梁的成因分析及预防与维修加固措施研究

针对超载车辆产生桥梁损坏问题,分析了超载车辆对不同结构的桥梁产生的损伤形式;给出了桥梁损伤调查和检测的一般方法;讨论了超载车辆对桥梁结构损伤的预防措施,并对损伤桥梁的维修与加固进行了初步探讨.     

连续流下混凝土梁桥运营模态参数影响研究

为研究混凝土梁桥在运营阶段模态变化,基于随机误差基本理论,采用多次平均谱消除频谱结果中车辆的干扰,并通过仿真与实桥对比分析桥梁模态的影响.结果表明:车辆激励下混凝土梁桥中,低阶模态参数能够较好反映桥梁的刚度变化,其研究成果对运营桥梁结构损伤识别具有重要意义.     

墩梁协作受力加固技术在独柱墩桥梁抗倾覆中的应用研究

分析了独柱墩弯桥的受力特点,针对独柱墩弯桥桥中轴线外侧重力大于内侧重力,容易发生倾覆的现象,提出一种墩梁协作受力的加固技术,采用钢绞线将主梁与墩柱联系在一起,在发生倾覆时提供抵抗力矩防止桥梁倾覆。通过Midas/Civil软件进行定性的数值分析发现,所提出的加固技术能够有效地减小支座负反力,达到减小倾覆发生可能性的目的。     

浅谈独柱墩桥梁抗倾覆稳定性分析及加固设计

近年来我国各地陆续发生了多起简支、连续梁桥整体横向倾覆失稳直至垮塌的事故案例，这类事故通常事前无明显表征，发生猝然且极容易造成重大的人员和财产损失。文章结合工程实例，采用Midas Civil有限元分析软件，对甘肃某高速独柱墩桥梁进行抗倾覆稳定性分析，基于该分析对该桥梁提出几种提高抗倾覆稳定性的加固措施，并详细分析每种加固方式的优缺点、施工难易程度和对交通的影响，最后对加固效果进行验算分析，期许对独柱墩加固设计提供一些参考。     

随机车流作用下大跨度悬索桥振动分析

引入元胞自动机随机车流模拟方法,采用已建立的能考虑车辆空间振动的18个自由度整车模型模拟车流中重型车辆,利用单自由度车辆模型模拟车流中其他车型,模拟了能考虑邻近车辆对车流的影响桥上随机车流模型.通过车轮与桥面间的变形与接触力协调关系,建立了桥梁与车流耦合作用下运动方程.分析表明:车流中相邻车辆是否考虑对桥梁振动位移的影响较大,且随机车流作用下引起的悬索桥主梁及索塔的空间振动不能被忽视.     

探讨道路桥梁施工技术的要点

当前,由于交通运输量大幅提升,行车密度与车辆的载重也逐渐增加,桥梁在交通中的重要性日益凸显.桥梁的质量直接关系到车辆的运行安全与道路网络的顺畅.这就要求提高施工技术,这样才能确保桥梁的质量.     

浅议水泥混凝土桥面铺装病害及预防

近年来,随着高等级公路的快速发展,桥梁的数量增多,许多桥建成通车之后不久就出现了问题,给车辆的运行和桥梁的维修带来诸多不便.个别路段桥面铺装不断出现较大面积的早期破坏,病害主要表现为局部坑槽、角隅破坏、纵横缝两侧啃边、纵向裂缝等.本文就与此有关的问题进行分析与探讨.