车队作用下曲线连续梁桥动力响应分析

以桥面不平顺为激励,对某曲线连续梁桥进行数值分析,研究其在车队作用下的动力响应。采用傅里叶逆变换法模拟桥面不平顺,使用正态分布函数模拟随机车流,利用ANSYS编写迭代计算的APDL命令流求解车桥系统振动微分方程,针对不同工况分析桥梁动力响应。研究结果表明:就所研究工况,多车过桥比单车过桥引起的桥梁静位移小,而冲击效应大;路面不平度增加使桥梁竖向和扭转振动响应增大,但对横向振动影响很弱;曲率半径减小使桥梁竖向和横向振动更强烈,并使桥梁的静扭转角增大;曲率半径小于150m时,对桥梁动力响应的影响显著。

大跨度钢管混凝土拱桥的动力冲击系数分析

在桥梁设计中,考虑车桥耦合振动的影响,精确确定结构受到的冲击效应是非常必要的。以茅草街钢管混凝土拱桥和常见的三轴货车为例,分别利用有限元法和动力平衡原理建立了结构分析模型和车辆的多刚体动力学模型。考虑桥面不平顺的影响,利用车桥系统的协调条件,用Newmark-β法求解振动微分方程,计算桥梁结构动力响应,分析桥梁冲击系数。结果表明:考虑车桥耦合振动的影响,冲击系数通常大于按规范计算的结果;冲击系数随路面不平度的增加而快速增大;车速对冲击系数的影响具有一定的随机性,通常存在某一车速使冲击效应最明显;吊杆截面面积的增加使冲击系数大致呈减小趋势,但具有不确定性。

钢系杆拱桥屈曲设计的实用计算方法

为准确分析钢系杆拱桥的屈曲问题,提出了2种基于欧洲规范的实用计算方法。方法1是基于简化梁单元模型建立的,通过求解特征值问题,进行屈曲分析,增加了关于拱肋屈曲长度的经验公式,能更好地表示拱肋横截面及两拱肋之间风撑的面外刚度;方法2是基于简化有限元模型建立的,能够确定结构长细比。为验证上述2种方法的有效性,建立了几座系杆拱桥精细非线性有限元模型,将用方法1和方法2计算的结果同非线性有限元结果进行比较分析。结果表明,采用欧洲规范进行拱桥屈曲设计非常保守;采用方法2的备选公式进行拱桥屈曲设计非常直接且容易,但只宜用于初步设计;采用方法1的简化梁单元模型,可以更精确确定临界屈曲荷载N_(cr);2种方法均应考虑使用屈曲曲线"a",从而可以使桥梁设计得更纤细。