大跨径斜拉拱桥创新技术构思与研究

将现代的斜拉桥和古典的拱桥有机结合组成一种新型的桥式结构,充分发挥了斜拉桥与拱桥的优点,造型新颖美观,别具一格。湘潭市湘江四大桥主桥采用120 m+400 m+120 m斜拉钢管混凝土飞燕式拱桥,论述这种新颖桥型结构体系创新技术的构思与基本受力性能,研究结果表明,该新型组合桥式结构桥梁,具有索拱共同受力、相互作用等特性,提高了结构的跨越能力、刚度和稳定性。

大跨度连续刚构柔性拱组合桥式研究

宜昌长江铁路大桥主桥采用 130m +2× 2 75m +130m预应力混凝土连续刚构与钢管混凝土柔性拱组合桥式结构 ,大桥全长 2 4 4 6m ,桥型与跨度在世界铁路桥梁中均居领先地位。研究了 130m +2× 2 75m +130m刚构拱受力特性、承载能力、非线性、抗震、车桥动力响应等结构特性。研究结果表明 ,该新型组合桥梁结构 ,梁拱共同受力 ,结构弯矩效应主要表现为拱受压、梁受拉的受力特性 ,主梁承受弯矩及截面尺寸显著减小 ,拱的水平推力与梁的轴向拉力相互平衡 ,使拱与梁在受力方面的优点得以充分发挥 ,结构竖向刚度大 。

宜万铁路宜昌长江大桥主桥创新技术研究

宜万铁路宜昌长江大桥主桥采用(130+2×275+130)m连续刚构柔性拱组合结构,桥型方案为铁路桥梁首次采用,设计中针对结构构造、受力、施工等特点,采用了多项技术创新,包括桥梁结构、构造和材料等方面。

广珠城际西江特大桥主桥方案设计研究

介绍了广珠城际快速轨道交通工程西江特大桥主桥桥式方案的构思,通过研究比选,采用100 m+2×210 m+100 m独塔斜拉连续刚构组合桥式方案。该桥式结构新颖、刚度条件好且经济美观,在现代高速铁路桥梁中不失为较佳桥型方案之一。

超大跨度公铁悬索桥结构体系参数分析

研究目的：公铁合建悬索桥是大跨度海湾桥梁的优先选择，是经济与社会发展的需要。然而，超大跨度公铁悬索桥超出了目前的设计规范，并且还没有主跨超过2 000 m的悬索桥实例，一些关键技术有待研究。本文以某海湾双塔三跨悬索桥的可行性研究为背景，分析了主要设计参数对结构体系的影响规律，为今后的理论研究和工程设计提供参考。 研究结论：（1）合理的主缆边中跨比为0．22～0．33，合理的加劲梁边中跨比为0．05～0．10；（2）加大加劲梁恒载对结构体系的竖向和横向刚度均有较大的改善，但是以增加主缆量为代价；（3）增加列车长度，有利于使主缆受力均匀，不至于加劲梁局部变形过大；（4）减小主缆矢跨比，有利于提高结构的刚度，但主缆轴力与锚碇规模相应增大，需综合考虑；（5）本文分析归纳的一般性规律，对类似超大跨度桥梁具有参考价值。

四线铁路钢箱混合梁弯斜拉桥设计研究

根据四线铁路弯斜拉桥的受力特点,采用空间杆系有限元静力分析方法,围绕斜拉桥结构体系、桥梁整体刚度、收缩徐变、几何非线性等方面对其展开拉索、主梁、桥塔、基础的构造设计与研究。采用有限元仿真分析技术,研究正交异性桥面板的弯钢箱梁在受纵横向弯曲、剪力滞和扭转翘曲组合作用下的应力分布,进行钢箱梁与预应力混凝土梁的结合段、主梁与桥塔横梁固结、斜拉索上下钢锚箱的局部应力分析和构造研究。采用车桥耦合时变分析方法对其行车动力性能进行研究。采用反应谱及地震波时程分析方法同时对结构的抗震性能和抗震措施进行分析、研究。研究结果表明:四线铁路弯斜拉桥钢箱梁采用约3m的横隔板和腹板间距对改善主梁构造起到重要作用;良好的行车动力性能说明该桥采用1/900的挠跨比控制结构刚度较为合理;采用E型钢阻尼支座改善了桥梁的抗震性能。

铁路桥梁大跨度组合桥式结构的应用研究

在桥梁设计和施工技术飞速发展的今天,组合桥式结构得到了越来越广泛地应用。着重阐述由梁、索、拱组合而成的组合桥式结构的发展和基本特点,以及近年来我国铁路大跨度组合桥式结构的应用研究情况。

广珠城际铁路桥梁设计标准及应用综述

广珠城际是一条既具城市轻轨和城市间快速交通,又具有路网客运专线铁路的特点,无相适应的桥梁设计技术标准。阐述广珠城际桥梁设计列车活载图式标准、墩顶弹性水平位移限值、桥上列车制动力或牵引力率、动力系数等技术标准参数研究采用情况,并介绍在简支箱梁和墩台设计中的应用。

汉江特大桥主跨3×100m单线铁路连续梁设计与试验研究

长荆铁路经湖北钟祥跨越江汉平原长江支流汉江,汉江特大桥全长3 968 m,由于受规划通航净高控制,主桥采用56m+3×100 m+56 m部分预应力混凝土连续梁,从而降低了主桥结构建筑高度,缩短了全桥长度,阐述连续梁的设计研究及动静载试验成果。

基于SM9标识密码算法的可否认环签名方案

可否认环签名是环签名的拓展,允许环成员无需依赖可信第三方的情况下,能够在必要时通过特定协议确认或者否认自己的签名行为。可否认环签名具有追踪性,兼顾了隐私保护和可控监管的需求。将可否认环签名技术与基于标识的密码体系相结合,既能保留可否认环签名的主要特性,又能克服传统公钥基础设施下用户公钥和证书管理复杂的问题。文章基于SM9数字签名算法,提出一种身份标识的可否认环签名方案,能够实现对环签名的确认和否认,同时避免了公钥证书管理的问题。文章证明了所提方案在随机预言模型下满足正确性、不可伪造性、匿名性、可追踪性和不可诽谤性。通过模拟实验对通信和计算开销进行分析,所提方案仅需常数次的双线性配对操作,且在计算效率和通信成本方面均具有显著优势。

圆管湍流减阻电磁力控制的直接数值模拟

利用直接数值模拟研究了圆管湍流减阻的电磁力控制问题．在圆管表面布置一层交替排列的条形电极和磁极,施加电压后在导电的流体介质中产生周向随时间变化的电磁力,通过改变电磁力的大小和变化周期等参数可以使阻力大幅减少．研究减阻率和控制参数的关系,并研究了电磁力减阻的机理．电磁力控制存在最优周期,阻力最大降低24．2％;电磁力控制抑制了流向和法向速度的脉动,而周向脉动速度随振荡周期的增大而增大．

主跨468m铁路钢箱混合梁斜拉桥设计

宁波铁路枢纽北环线甬江特大桥采用半飘浮结构体系钢箱混合梁斜拉桥,孔跨为(53+50+50+66+468+66+50+50+53)m。钢-混分界点位于主梁中跨距桥塔24.5m处,除中跨419m采用钢箱梁外,其余均采用混凝土箱梁;桥塔采用钻石形混凝土结构,塔高177.91m,上塔柱设内置式钢锚箱;斜拉索采用7mm的镀锌平行钢丝拉索,空间双索面扇形布置;基础采用超长、大直径群桩基础。混凝土梁采用支架逐孔现浇施工,钢箱梁采用节段吊装。设计针对铁路活载大、刚度要求高的特点,确定了合理成桥状态,并进行结构静力分析、抗震及抗风研究、车-桥及风-车-桥耦合振动分析,验证了结构的安全性和舒适性。

铁路混合梁斜拉桥索梁钢锚箱受力分析与试验研究

宁波铁路枢纽北环线甬江特大桥为主跨468m的混合梁斜拉桥,基于双线铁路活载重、桥面窄、列车运营安全性和旅客乘坐舒适度要求高,研究采用了一种新型双挑式索梁钢锚箱,集结构功能与风嘴功能于一体,相比传统单挑式锚箱具有抗弯抗扭刚度大、疲劳性能优良的特点。为系统分析新锚箱结构受力特性,通过建立有限元模型,分析索梁钢锚箱的受力特点与传力特性,并制作1∶1足尺局部钢锚箱模型,进行200万次疲劳验证试验及100万次疲劳破坏试验。研究结果表明,双挑式索梁钢锚箱应力与荷载呈线性关系,试验模型未发现裂缝,验证了结构设计的合理性和安全性,是一种适用于双线铁路大跨度斜拉桥的合理索梁钢锚箱形式。

自锚式悬索桥空间主缆线形的计算方法

基于空间分析模型,研究了自锚式悬索桥空间主缆线形的精确计算方法,根据主缆在吊杆之间的各索段在自重作用下呈悬链线,推导并研究了空间主缆在吊杆力作用下坐标的迭代计算方法.根据主缆空间线形及其理论交点,确定合理的鞍座位置,根据主缆无应力长度不变的原则,确定主缆的空缆线形.基于上述理论,以某空间缆索自锚式悬索桥为例,进行了详细的分析,给出了主缆无应力长度、鞍座位置、鞍座预偏量等,确定了该桥的合理成桥状态及空缆状态时的线形.算例分析表明:空间缆索自锚式悬索桥主缆线形计算方法是正确、可行的.

宜昌长江铁路大桥动力特性分析

在总结以往动力分析模型的基础上,以三维实体元、梁及杆元对设计中的宜昌长江铁路大桥进行了全桥三维有限元建模,并以弹簧单元计入了桩 土共同作用。通过比较不同建模方法对动力分析的影响,深入分析了宜昌长江铁路大桥的动力特性,研究了二期恒载对结构动力特性的影响。分析成果表明,大跨度桥梁结构动力分析必须建立尽可能详尽的分析模型,以反映结构的实际受力特点。

邻近三幅桥气动干扰效应对桥梁抗风稳定性的影响

为研究邻近三幅桥的气动干扰效应,以宁波甬江上2座邻近的桥梁(甬江铁路桥——单幅混合梁斜拉桥和甬江公路桥——双幅结合梁斜拉桥)为背景,对平行的三幅桥梁节段模型(缩尺比1∶60)进行风洞试验,分析三幅桥面之间气动干扰效应对桥梁成桥和施工状态颤振稳定性和涡振特性的影响。结果表明:邻近桥梁的气动干扰效应使平行多幅桥的颤振临界风速明显降低,且对最下风侧桥梁的颤振临界风速影响最大;该气动干扰效应对主梁断面的A*2项气动阻尼(对系统扭转运动起稳定作用)影响不大,但会导致下风侧主梁断面的A_1*×H_3*项气动阻尼(驱动流线箱梁发生弯扭耦合颤振)增大;该气动干扰将对下风侧桥梁的涡振性能产生影响,特别是扭转涡振性能。

大跨度连续刚构柔性拱组合桥施工控制

宜万铁路宜昌长江大桥主桥为(130+2×275+130)m连续刚构柔性拱组合桥,主梁采用单箱双室截面,拱肋采用钢管混凝土桁架拱。该桥采用"先梁后拱"法施工,其施工控制的难点和重点为主梁两合龙段同时对顶合龙与两跨拱肋竖转合龙,施工控制的内容主要包括线形控制和应力监测。采用预测控制法对施工误差进行分析、识别、调整;通过3种有限元模型对比,适当修正主梁预抛高值。施工过程中的线形和应力监控结果表明,主梁和拱肋成桥线形误差均控制在允许范围内,结构应力满足设计要求,施工控制效果良好。

广珠城际西江特大桥主桥空间受力分析

为了准确模拟预应力混凝土独塔斜拉连续刚构组合桥型的空间受力特性,以大型通用有限元程序为平台,采用相应的建模策略和二次开发技术,建立三维空间精细化基准有限元模型,在此基础上编制相应的计算程序,分析研究西江特大桥主桥独塔斜拉和连续刚构2种体系在组合结构中的受力性能及其作用.对比分析了其主梁考虑预应力和不考虑预应力2种情况下组合结构的自振特性.计算结果表明:独塔斜拉刚构体系整体表现出刚构的受力特性,斜拉索作为安全储备可对结构的"刚度保持"起到重要作用;主梁预应力效应改变了组合结构的刚度体系,对组合结构的自振特性具有一定的影响.

大跨径斜拉拱桥结构受力的敏感性分析

斜拉拱桥是一种多变量结构体系,各设计参数影响结构受力且参数的不同取值对结构的安全性影响存在较大差异。湘潭市湘江四大桥主桥(120+400+120)m斜拉钢管混凝土飞燕式拱桥的参数敏感性分析结果表明,主拱轴线偏差、钢管内混凝土的收缩徐变等对结构的影响较大。