基于等待梁法的在用梁桥承载力可靠度

针对梁式桥结构显著失效模式之一———主梁的失效,研究在用梁桥承载力可靠度分析方法。从一根简支单梁出发,逐步对简支梁桥和连续梁桥的承载力可靠度分析方法进行研究。根据主梁的受力特点,确定梁桥承载力可靠度分析控制截面,分析并提出简支梁桥和连续梁桥可能的失效模式。引用增量荷载法和控制截面处不利布载相结合的方法,实现梁桥结构主要失效模式的搜寻;引入等代梁法,将多梁式结构的空间可靠度问题转化为单梁式结构的平面可靠度问题,以简化梁桥结构体系承载力可靠度的估算。最后,给出实桥应用算例。     

基于DOM法的曲线连续梁桥地震响应分析

针对曲线连续梁桥的平面不规则性引起弯扭耦合效应而导致了地震响应的复杂性,本文根据连续曲线梁桥水平地震响应特点,给出了一种考虑Rayleigh阻尼的三自由度简化分析模型,采用微分求积法(DOM)原理,求解非隔震和隔震曲线梁桥在单向地震输入时的动力学方程来研究结构的动力特性和地震动行为. 并结合Matlab编程给出地震波的最不利输入角度. 结果表明此简化模型能很好地反应曲线梁桥的动力特性和地震反应,有助于精细地把握曲线梁桥的抗震安全性.     

考虑碰撞效应的斜交桥抗震性能分析

受地形条件的限制,在公路桥梁或城市桥梁设计中经常采用斜交形式的梁桥。由于主梁轴线与支承边存在斜交角,使得其会发生一定面内旋转,当考虑横桥向碰撞效应时,斜交桥的抗震性能变得比直线梁桥要更加复杂。论文采用非线性时程分析方法对具有不同斜交角的连续梁桥进行分析,探讨了结构地震响应随交角变化关系。结果表明:不考虑碰撞效应会明显低估连续梁桥抗震性能,在斜交连续梁桥设计时应考虑碰撞效应的影响;斜交角的大小会显著影响桥梁结构地震响应,但不与斜交角成线性关系。     

梁桥结构损伤系统识别

基于梁桥的静态试验数据,采用系统识别原理,提出了一种梁桥结构损伤的识别方法。结合一五跨连续梁桥结构,进行了数值分析,取得了满意的识别结果,表明该方法具有较好的收敛性和可靠性。     

高速公路RC曲线连续梁桥爬移机理的定量化分析

为定量化分析曲线梁桥的爬移机理,引进“爬移因子”定义,并将爬移影响因素划分为内部和外部因素两类. 基于典型结构概念,试设计了60座高速公路钢筋混凝土(RC)曲线连续梁桥的典型样本,进行爬移机理量化分析及影响因素极差分析. 结果表明： 内部因素中,支座类型和布置方式对爬移的影响最大,其次是曲率半径,跨径布置的影响最小,而外部因素对爬移的影响与内部因素有关,且没有一致的规律性;爬移因子随曲率半径的减小而显著增大,曲率半径越小,越容易发生爬移,且单跨跨径越大,越容易发生爬移;RC曲线连续梁桥宜采用梁端有侧向限位的全桥抗扭支承方式,尤其是对曲率半径不大于50m的小半径RC曲线连续梁桥.     

等跨等截面连续体系频率的精确计算

大量的工程实践表明连续T梁桥(通常采用先简支后结构连续施工)的基频并不符合《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60—2015)条文说明给出的连续梁桥基频计算公式。为此,本文首先采用多坐标法从理论上推导等截面多跨连续梁桥的基频计算公式;再结合某2及3跨等截面连续梁桥模型,对有限元分析、理论计算及规范公式的结果进行对比;最后对一座实际连续T梁桥的实验、有限元分析、理论计算结果进行比较。结果表明:等跨、等截面连续梁桥的基频符合相同跨径、相同截面简支梁桥的计算公式;等跨、等截面连续梁桥n(≥2)阶次的频率随着跨数的增加,逐渐减小,当跨数趋于无穷大时,趋近于基频。     

梁墩刚度分布对连续梁桥横桥向规则性的影响

以4跨连续梁桥为例,研究了梁、墩横向刚度比,桥墩横向刚度分布情况与连续梁桥横桥向规则性的关系.利用推倒分析方法,将全桥结构简化为单自由度体系,比较在不同地震动输入下,分别由全桥模型和等效单自由度体系计算所得最大位移响应的差异,并以此来判断连续梁桥横桥向规则性的好坏.研究表明:梁、墩横向刚度比对连续梁桥横桥向规则性起控制作用,梁、墩横向刚度比越大,梁桥规则性越好;而桥墩刚度分布情况只有在梁、墩横向刚度比较小时,对规则性影响较大.最后,在大量分析基础上,将梁、墩横向刚度比作为规则连续梁桥划分指标,建议了量化的规则连续梁桥划分标准.     

箱型截面梁桥的结构力学分析

用平板壳元素建立了箱型截面梁桥的结构力学分析模型，并对广东惠洲大桥主桥－－异型段箱型截面连续梁桥进行了计算。     

曲率半径对小半径曲线梁桥的内力影响研究

为了研究曲率半径对曲线梁桥结构受力的影响,文章以某预应力混凝土曲线梁桥作为研究对象,采用有限元计算法,通过设置三种不同曲率半径的弯桥方案,分别分析结构在恒载、活载及组合作用下的受力规律,找出最不利的影响因素,提出相应的解决方案,为曲线梁桥结构的设计提供一定的参考.     

混凝土梁桥地震倒塌失效机制

倒塌失效是混凝土梁桥地震破坏的一个重要极限状态,揭示其机制对于提高结构的抗倒塌性能具有重要的现实意义和工程实用价值。对3种混凝土梁桥的非线性地震响应及倒塌破坏过程进行了数值模拟,从结构体系转化、桥墩受力及梁-墩碰撞作用等方面揭示了3种类型桥梁的地震损伤演化规律及连续倒塌机制。研究表明:梁-墩相对位移过大是造成落梁的前提条件,而落梁时梁-墩撞击作用进一步推动加剧了桥墩破坏和整体倒塌过程。连续梁桥的地震倒塌失效是一个整体连续的过程,简支-连续梁桥和简支梁桥的倒塌失效是一个局部连续过程。简支梁桥地震倒塌过程中桥墩受到的碰撞力在3种混凝土梁桥中最大。     

基于机桥耦合振动的滑行道桥优化设计研究

为优化滑行道桥的受力性能,对飞机-滑行道桥耦合振动响应规律进行了深入研究。通过建立滑行道桥简支梁和连续梁的理论方程,借助有限元软件Ansys对比分析了简支梁桥截面形式、跨度以及连续梁桥跨数、边跨比对机桥耦合振动的影响。研究结果表明,当简支梁桥的截面高度和跨度相同时,箱型梁桥的跨中最大挠度要显著小于T型梁桥,而基频均高于T型梁桥。滑行道桥的基频和跨度都会影响结构的振动响应,桥梁的跨中最大挠度随着跨度的增加,先减小后增大;当滑行道桥跨度较小时,由于其基频和飞机振动频率接近,跨中位移响应较大,随着跨度的增加,滑行道桥基频和飞机频率逐渐远离,跨中最大挠度逐渐减小,当跨度达到一定值时,跨中最大挠度再次增加。综合考虑基频和跨度的影响,对于A320飞机,17~20 m跨度的滑行道桥振动响应最小。对于连续梁桥,跨数和边跨比都对机桥耦合振动有一定的影响,随着跨数的增加,滑行道桥跨中最大挠度逐渐下降趋于平缓,对于跨度20 m左右的连续梁滑行道桥,四、五跨数是较好的桥梁形式,且最优边跨比分别为0.95和0.94。上述结论为滑行道桥结构的优化设计与诊断技术提供重要的参考依据。     

曲率半径对曲线梁桥支座受力性能的影响研究

为了满足我国交通事业的蓬勃发展,曲线梁桥由于其经济、美观的特点在城市道路桥梁建设中也得到了较多的应用.但是曲线梁桥由于自身弯扭耦合的受力特性,在应用中出现较多的问题,如支座脱空、梁体向外偏移等典型问题.借鉴已有的曲线梁桥的计算理论,通过有限元软件MIDAS Civil模拟不同曲率半径的梁桥的支座的受力情况,得到弯桥曲率半径对桥梁结构力学性能的影响及支座反力的变化规律,为以后的桥梁支座设计、更换提供理论参考.     

浅谈大跨径变截面连续箱梁施工问题

连续梁桥是工程上使用广泛的一种桥型,它具有可靠的强度和抗裂性,且行车舒适平稳,养护量小,设计施工经验成熟的特点。本文是以连续梁桥为例,截面形式为单箱双室,纵向变截面;施工方式是满堂支架整体现浇。预应力连续箱型梁桥的主桥桥跨采用悬臂浇注法施工,我们将主要介绍连续箱梁施工中其上部结构的施工工艺。     

二维温度梯度效应下的曲线梁桥支座设计

以现有连续梁桥横向温度梯度的研究成果为基础,结合现行的JTG D60—2004《公路桥涵设计通用规范》所规定的温度梯度,根据曲线梁桥的位置和走向,构造了3种二维温度梯度模式,并借助有限元软件ANSYS,分别研究了曲线连续梁桥在规范温度梯度和二维温度梯度作用下的受力与变形情况,通过计算结果的对比分析可知:在4种温度梯度模式作用下,梁体整体向外或向内偏移,二维温度梯度Ⅱ产生的梁体径向位移最大;探讨了二维温度梯度效应与规范温度梯度效应的特点,提出了基于二维温度梯度模式下的曲线连续梁桥全抗扭支撑体系的设计建议,中墩设固定支座,边墩设径向限位支座,其余设双向活动支座,能很好地限制二维温度梯度Ⅱ作用下梁体的径向位移,且支座径向支反力分布最为合理.     

某大跨度连续梁桥的地震易损性分析

连续梁桥是我国高速公路、轨道交通中常用的一种桥梁结构形式。为研究大跨度连续梁桥，选用CSibridge软件对某跨度为181 m的桥梁进行有限元模拟，首先通过非线性增量动力分析方法，计算不同地震动下的墩顶位移。然后通过Xtract软件得到墩底弯矩曲率曲线并定义地震损伤指标。再基于对数正态分布假定，计算了不同地震动强度下的地震需求参数，得到了连续梁桥的地震易损性曲线。最后通过曲线得到了在不同强度的地震作用下，发生轻微破坏、中等破坏、严重破坏和完全破坏的概率。结果表明，易损性分析结果可以反映桥梁的综合抗震性能和各级损伤状态的超越概率，为桥梁结构抗震设计提供了参考。     

预应力混凝土曲线连续梁桥设计体会

曲线连续梁桥是城市立交桥中广为采用的一种形式。由于曲线连续梁桥荷载与结构上的复杂性,工程中对该类桥梁的分析与设计尚存在不足。本文结合某市立交桥的设计,浅谈预应力混凝土曲线连续梁桥的设计体会。     

圆弧曲杆有限元法在曲线梁桥受力分析中的应用

随着高速公路及城市立交的快速发展,曲线梁桥结构得到了广泛地应用.文章针对曲线梁桥结构受力的复杂性,以翘曲扭转理论为基础,建立圆弧曲杆有限元模型,分析曲梁结构在荷载作用下的受力状态,并结合曲线梁桥工程实测实验数据,验证圆弧曲杆有限元计算方法在曲线梁桥中应用的合理性.     

新黄河特大桥主桥1孔156m简支钢桁梁设计

随着高速公路及城市立交的快速发展,曲线梁桥结构得到了广泛地应用.文章针对曲线梁桥结构受力的复杂性,以翘曲扭转理论为基础,建立圆弧曲杆有限元模型,分析曲梁结构在荷载作用下的受力状态,并结合曲线梁桥工程实测实验数据,验证圆弧曲杆有限元计算方法在曲线梁桥中应用的合理性.     

不对称连续梁桥施工控制中的自适应控制方法

本文针对常用连续梁桥施工控制方法在不对称连续梁桥施工控制中的局限，引入自适应控制理论．通过对结构参数进行有效识别，降低计算模型与实际结构之间的误差，使不对称连续梁桥的合龙精度与主梁线形均较佳．     

曲线梁桥结构分析系统

应用曲杆有限单元法建立曲线梁桥的实用分析方法，并考虑了曲线梁桥的非径向支承特征。在FPS4.0及Visual Basic 5．0环境中开发了曲线梁桥结构分析系统(CCBS Version 1．0)，该系统从实用的角度出发，建立友好的用户界面并实现了计算结果图形处理。算例表明，该系统计算数据输入简单、计算结果精度较高、便于应用。