互通式立交匝道桥静动载试验研究

为了了解某互通式立交匝道桥的整体受力性能,对该桥进行了静、动载试验,根据试验和理论计算结果对其承载能力及工作性能进行了评价.结果表明:该桥在静载作用下桥梁控制截面的应力和变形满足设计要求,在动载作用下桥梁的振动频率、冲击系数和振动阻尼比等实测动态特性与理论计算结果吻合较好,有较好的动力特性,竖向刚度满足要求.所得结果为该桥的验收与养护提供了必要的技术数据.     

单斜塔混合梁斜拉桥计算分析与试验

为了解桥跨结构的实际承载能力,研究其在使用荷载下的静、动力性能,针对—（112＋48）m单斜塔双索面混合主梁斜拉桥进行结构受力分析,并进行成桥的静载与动载试验。采用专用程序建立全桥的有限元模型,分析设计荷载下的桥跨结构的荷载效应及其分布。根据桥跨结构的受力特性,针对主跨钢箱梁及边跨混凝土梁以及塔的最不利弯矩截面进行静载试验,测试对应梁体、塔的应力以及梁体、塔顶的位移,并进行斜拉索的索力测试。静载试验结果表明,桥跨结构实际受力状况与计算模式相符较好;静载下主跨钢箱梁,边跨混凝土梁及塔的实测应力相对较低;静载下几何位移基本小于计算值,说明实际桥跨结构具有良好的结构强度与刚度。同时采用脉动法进行自振特性测试,并进行行车、跳车激振试验,动力试验表明桥跨结构动力特性良好。     

温度荷载下曲线连续梁桥的受力分析

介绍了曲线连续梁桥是城市立交桥中广为采用的一种形式 阐述了曲线连续梁桥荷载与结构上的复杂性以及工程中对该类桥梁的分析与设计尚存在的不足 针对深圳市某曲线连续梁桥在成桥运营两年后突发的整体滑移事故,分析了该桥在温度荷载作用下的受力特性.在充分考虑了材料特性、结构构造和温度荷载分布情况下,建立了有限元模型,基于该模型分析了各主要部分的受力,分析了曲梁与橡胶垫间的接触滑动作用.得出的结论可为进一步分析该桥的破坏机理提供依据.     

混合式叠合梁斜拉桥成桥索力分步优化与控制

为了能够准确且高效地确定混合式叠合梁斜拉桥的合理成桥状态以及在施工中达到较好的控制效果,在现有的恒载平衡法、影响矩阵法和自适应控制法的基础上,提出了一种混合式叠合梁斜拉桥成桥索力分步优化与控制的方法。首先,采用恒载平衡法初拟斜拉桥在恒载下的索力;其次,采用影响矩阵法对成桥索力进行调整;最后,在考虑恒载和活载的共同作用下,结合有限元软件的计算,确定一组满足混合式叠合梁斜拉桥各个构件受力要求的合理成桥索力,在施工控制中通过提前修正材料参数和调整施工索力来修正施工误差。实桥应用结果表明：该方法计算准确,索力调控效率及精度较高,确保成桥之后桥梁结构的索力和主梁线形与设计期望较好地吻合。     

连续梁桥施工阶段地震响应及抗震性能评估

采用桥梁专用分析软件,基于悬臂施工理论,结合一座多跨连续-刚构组合桥梁,选取变化比较复杂的施工阶段为研究对象,进行地震响应及抗震性能计算.结果表明,刚构梁段受力性能优于连续梁段,连续-刚构过渡梁段内力变化特殊;刚构梁段顺桥向、连续梁段横桥向抗震性能较好;结构横桥向塑性发展快于顺桥向,成桥时顺桥向、横桥向塑性区域发展最快.研究认为,同类结构设计时,需重视过渡梁段的受力变化,加强刚构梁段的横桥向、连续梁段的顺桥向抗震设计,避免桥墩基础过早的出现塑性区域;施工时需要注意刚构桥横桥向荷载作用,加强对边跨合龙阶段的观测.     

大沽河航道桥抗风性能试验研究

采用双梁法力学计算模型对大沽河航道桥的成桥状态及施工状态进行了动力特性分析，依托全桥气弹模型风洞试验，对此独塔自锚式分离双箱梁悬索桥进行了成桥状态和施工状态的颤振及抖振试验，可测定颤振临界风速及抖振响应，据此分析评估该桥的抗风性能。结果表明，该桥县有较好的抗风稳定性，并对同类型桥梁的设计有一定指导作用。     

钢-混凝土组合箱梁桥荷载试验研究

为研究跨度为30 m+44 m+30 m一联的某钢-混凝土组合箱梁桥的整体受力性能,对该桥进行了静、动载试验,并根据试验和理论计算结果对其承载能力及工作性能进行了评价.试验和理论计算结果表明:该桥在静载作用下的控制截面的应力和变形满足设计要求,在动载作用下的自振频率和冲击系数与理论分析计算结果基本一致.     

绥芬河斜拉桥静动力试验及安全评估

目的 检验设计施工质量,了解桥跨结构的固有振动特性以及其在长期使用荷载阶段的动力性能,评价其在设计使用荷载下的工作性能.方法 在静载试验中,测试并分析了主梁挠度、主塔塔顶变位、斜拉索索力增量、主梁与主塔的截面应力.在动载试验中,测试桥跨结构的自振特性,并通过行车激振试验分析了桥跨结构振型产生的原因及在行车下的冲击作用.结果 在恒载和车辆荷载的作用下,索力在0.4σ以下,斜拉桥承受的疲劳载荷基本在0.03以下的活载应力幅值,测点的残余应变基本都在0.2以下;实测的阻尼比在0.97%～2.34%,主梁挠度与主塔塔顶变位的校验系数满足要求.结论 桥梁性能满足要求,对该种桥型应用平面程序对该桥进行分析计算时,要根据空间分析结果对翼板部分参与工作截面进行适当折减;桥跨结构整体受力合理,横向刚度大.     

基于几何非线性的自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥索力计算

目的研究确定自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥状态时构件的空间位置和缆索的成桥索力．方法根据无应力索长和索力的概念推导了无应力索长的索力不变原理,提出了自锚式斜拉-悬索协作体系桥成桥索力的计算方法．结果运用该方法对大连跨海大桥的设计方案进行了计算分析,利用该方法计算得到的成桥状态下斜拉索和吊索的索力均匀,主缆线形平顺．除主塔附近的加劲梁由于索距较大造成弯矩较其他区域偏大外,其他区域弯矩分布均匀合理,加劲梁的最大弯矩为14716kN·m．主塔弯矩较小且塔顶水平变位接近于零．结论计算结果表明利用该方法能够按照要求得到该类桥梁的合理成桥索力,并且通过非线性迭代计算得到的缆索无应力长度可以直接应用于施工阶段分析．     

底层框架砖房模型的振动台试验

通过底层框架砖房１／６模型的振动台试验,考察了该结构在水平地震力作用下的力学性能,并分析了不同试验阶段模型的频率、振型和阻尼比．采用层间剪切模型进行了动力特性计算和地震反应分析,试验值与理论计算值符合较好．     

蒲山大桥力学性能分析

采用MIDAS／Civil软件建立蒲山大桥——下承式钢管混凝土系杆拱桥的空间有限元计算模型,分3种工况计算该桥在恒载和恒载＋活载作用下的桥梁力学性能,计算结果表明该下承式钢管混凝土系杆拱桥的系杆最大压应力值为-12．6MPa,拱肋最大压应力值为-120．0MPa,均小于材料的设计抗压强度;吊杆安全系数最小为3．17,满足规范关于最小安全系数不得小于2．5的规定,具有较大安全储备;该桥梁在汽车荷载作用下位移满足设计规范正常使用极限状态下的变形要求。本文计算结果已为该拱桥的设计复核提供了参考。     

钢-混凝土组合梁桥耐火性能研究

应用有限元软件ABAQUS建立了HC升温条件下钢-混凝土组合梁桥数值分析模型,采用已有的组合梁抗火试验数据验证了模型的正确性。利用上述模型,分析了车道荷载的分布和受火位置对组合梁桥耐火性能的影响。结果表明：组合梁桥的火灾行为与受火位置密切相关。全桥受火时,跨中挠度随受火时间的增加,不断下降;半桥受火及1/4桥受火时,未受火区域对受火区域有明显的约束作用,减小了组合梁桥的跨中挠度,提高了组合梁桥的抗火能力。随着车道荷载的增大,组合梁桥的耐火时间有所减小,但影响不是很明显。     

钢材的低周疲劳特性及双曲面本构模型的改进

为合理评估钢结构的地震损伤,研究结构钢的塑性变形与低周疲劳之间的耦合关系以及循环软化特性.通过对Q345qC钢材进行高应变反复加载试验,获得了相应的低周疲劳破坏和循环软化特性.通过研究承载力下降与塑性耗能密度之间的关系及对边界面进行缩放和移动,将循环软化特征引入材料的本构关系模型.在此基础上,采用改进后的本构关系模型对钢桥墩进行了反复荷载作用下的力学行为分析,讨论了循环软化对构件承载能力的影响.结果表明:Q345钢材具有较好的延性和较强的抗低周疲劳性能,试验未发现钢材塑性变形与低周疲劳之间存在明显的相关性;循环软化特征在较大的塑性应变状态下表现得更明显,修正后的双曲面本构关系模型可以较好地模拟钢材循环软化行为;考虑材料循环软化效应后,钢桥墩在反复荷载或地震作用下的承载力略有降低.     

鱼腹式连续弯箱梁桥承载能力评估研究

以某鱼腹式连续弯箱梁为工程背景,针对其受力特点,结合成桥后静载试验和环境脉动试验,将试验结果与有限元理论值相比较,综合评估其承载能力,并得出鱼腹式连续弯箱梁桥实际荷载作用下的部分受力特性。为类似桥型的受力分析及承载能力评估提供一定的工程经验。     

钢拱塔斜拉桥的温度耦合效应和索力预测

钢拱塔斜拉桥的受力体系与传统斜拉桥有所不同,为研究环境温度变化对这种异形桥塔斜拉桥主要受力部件的影响,以某钢拱塔斜拉桥为工程背景,首先基于在线监测获取的环境和部件温度数据,分析斜拉索索力、拱塔倾角和主梁应变的温度时变效应;然后以斜拉索为研究对象,通过该桥的有限元模型升降温模拟,分析各部件温差引起的温度耦合效应对拉索索力的影响;最后以环境温度、主梁温度、桥塔温度为输入,索力为输出,利用长短期记忆神经网络对实测索力-温度数据进行映射,实现数据压缩和特征提取,建立温度-索力预测模型,再对网络模型输入新的温度监测数据,以预测索力。研究结果表明：主梁和钢拱塔温度变化具有周期性,且滞后于环境温度;主梁应变与环境温度的变化趋势基本一致但具有一定的滞后性,环境温度变化对拱塔倾角的影响很小且没有周期性规律;索力与环境温度呈线性负相关,且需要考虑斜拉桥各部件的温差所引起的温度耦合效应;长短期记忆神经网络对带有时序特性的数据训练效果好,建立的温度-索力关系模型准确度高,可用于该桥索力的实时预测。     

Non-stationary Buffeting Response Analysis of Long Span Suspension Bridge Under Strong Wind Loading

The non-stationary buffeting response of long span suspension bridge in time domain under strong wind loading is computed. Modeling method for generating non-stationary fluctuating winds with probabilistic model for non-stationary strong wind fields is first presented. Non-stationary wind forces induced by strong winds on bridge deck and tower are then given a brief introduction. Finally, Non-stationary buffeting response of Pulite Bridge in China, a long span suspension bridge, is computed by using ANSYS software under four working conditions with different combination of time-varying mean wind and time-varying variance. The case study further confirms that it is necessity of considering non-stationary buffeting response for long span suspension bridge under strong wind loading, rather than only stationary buffeting response.     

连续箱梁桥力学性能分析

根据郑州G107线跨机场路钢筋混凝土连续箱梁高架桥的结构特点,采用空间梁单元对其进行有限元离散,建立了该桥梁结构的有限元分析模型,利用大型结构有限元分析程序Super SAP93对连续箱梁桥的力学性能进行了计算和分析,给出了在试验荷载作用下桥梁控制点的位移、内力,经对比桥梁静载试验实测值和有限元计算值,得到了该桥梁结构校验系数小于1的结论,证明了该桥梁结构整体工作性能良好,计算结果可为桥梁检验提供参考.     

预应力轴压比对节段拼装桥墩力学性能影响分析

采用后张预应力连接的节段拼装桥墩具有施工工期短、对环境影响小、质量易保证等优点,但至今其力学性能尚不明确.为了获得一个具有良好力学性能的预应力轴压比值,本文以一节段拼装桥墩为原型,设计了5种节段拼装桥墩方案,利用ABAQUS建立了实体有限元模型并进行模拟计算.将模拟结果与既有试验结果进行比较,验证了该模拟方法的正确性.分析对比了不同预应力轴压比对节段拼装式桥墩的力学性能的影响,结果表明轴压比在10%~20%的结构拥有较好的力学性能.研究为节段拼装桥墩的设计提供一定的参考.     

多塔斜拉桥交叉索的纵向约束刚度

为明确交叉索对于提高多塔斜拉桥刚度的效果,建立带跨中交叉索多塔斜拉桥的力学模型.选取一个主跨作为隔离体,并将部分交叉索等效为竖向弹簧,研究交叉索的作用机理,推导交叉索对桥塔纵向约束刚度的解析公式.研究表明,当桥塔发生纵桥向位移时,梁段重量在交叉索中重新分配,导致交叉索的索力发生改变,从而产生对桥塔的约束作用.交叉索对桥塔的约束作用取决于交叉索的长度,水平投影长度以及交叉索的轴向刚度.建立三塔四跨有限元模型对解析公式进行验证,有限元结果与公式理论值符合良好,公式可有效估算交叉索的纵向约束刚度.数值分析表明,采用交叉索与增大桥塔或主梁刚度均能有效增大结构刚度,在桥塔及主梁刚度较低时,交叉索对增大结构刚度的效果尤其明显.