梁格法在四线大跨连续刚构桥上的应用

以安家山河连续刚构桥为研究,文章采用专业有限元软件Midas建立了单梁与梁格模型,研究对比梁格模型与单梁模型的支座反力、内力、变形、应力、自振特性等内容,确认了所建的梁格模型准确无误。在此基础上对比梁格模型中各片纵梁的内力分配,得出了以下结论:(1)合理的梁格划分可以高效的获得更加细致的结果,梁格法获得的正应力与单梁模型是吻合的,而剪应力、主应力结果差值较大,为获得特殊位置局部应力时应采用更加精细的有限元分析方法;(2)梁格法可以获得多室箱型截面横向的弯矩分配,并依据弯矩分配,四线连续刚构铁路桥在运营时,一侧双线行车的情况下为最不利状态;(3)支座位置对连续刚构桥支座反力分布的影响明显,该连续刚构桥,支座最优位置为正对腹板中心线处。通过在梁格模型上改变支座间距,对比不同间距下支座反力,找出了支座布置的最优位置。

曲线连续刚构桥的变形和受力特性分析

采用有限元软件MIDAS/Civil建立了相同跨度的预应力混凝土变截面单箱单室连续刚构直梁模型和弯梁模型,分析了在恒载、活载作用下和成桥运营阶段直梁桥和弯梁桥的变形、反力和内力特征;考虑建模方法对最终结果可能造成的差异,对弯梁模型还采用梁格法进行建模分析,并将所得结果作为重要参考以验证结果的准确性,得到弯梁桥和直梁桥在受力和变形上的差异,从而更准确的分析弯梁桥的受力。

基于不同轨道谱的车桥动力相互作用指标对比分析

为了分析不同轨道谱对车桥动力相互作用指标的影响,以德国低干扰谱、德国高干扰谱和秦沈线轨道谱为对比对象,分析了三种轨道不平顺功率谱密度的差异,并用三角级数法获得了三种谱的时间样本。以其作为车桥系统的外加激励,计算车桥系统耦合振动响应,选用动力学指标轮重减载率、车体振动加速度、桥梁跨中动位移及桥梁跨中振动加速度进行分析,结果表明:轮重减载率大小受高低不平顺中较短波长成分的影响较明显,其规律与高低不平顺功率谱密度较短波长范围内的值相似;车体横向和竖向振动加速度则主要分别受轨道方向和高低不平顺较长波长成分影响,不平顺方向和高低功率谱之差异正好反映出了车体横向和竖向振动加速度的差异;桥梁动位移受不平顺激扰影响很小,三种轨道谱作用下的桥梁动位移非常接近;桥梁振动加速度受轨道不平顺影响较大,德国高干扰和秦沈线轨道谱明显大于德国低干扰谱作用下的桥梁振动加速度;研究结果还表明相对于桥梁竖向振动加速度,轨道不平顺对桥梁横向振动加速度的影响更显著。

速度锁定器在桥梁抗震中的有限元模拟

为准确模拟新型抗震支座—速度锁定器在桥梁结构受地震荷载作用时的影响,以某连续刚构桥2×50 m+60 m+2×120 m+60 m为背景,采用专业有限元软件Midas Civil进行时程分析计算,采用黏滞阻尼器(方法 A)、弹性约束(一般)方式(方法 B)以及弹性约束(折线型)方式(方法 C)三种简化方式模拟速度锁定器的作用。结果表明:速度锁定器通过将交接墩与刚构墩联动而减小整体位移,有利于改善桥梁结构在地震作用时的纵桥向内力分布;采用的计算方法简洁高效,并确定在使用方法 C时需将刚构墩处的内力结果放大1.06倍。

货物列车作用下南广高速铁路郁江特大桥车桥动力仿真分析

南宁—广州高速铁路郁江特大桥为客货共线铁路,为了确保货物列车的走行性能及桥梁的振动性能,需要进行车桥动力仿真分析。选用代表性的1节DF4+20节C62作为货物列车编组,采用SIMPACK软件建立列车多体动力学模型,确定车辆和桥梁两个相对独立子系统的动力学评判指标并综合给出了评判标准。在此基础上基于多体动力学软件SIMPACK和有限元软件ANSYS联合仿真技术,仿真计算了货物列车以不同运行速度通过桥梁时的车桥动力响应。结果表明:在计算速度范围内未发现明显的共振车速(或敏感车速);桥梁挠跨比和振动加速度均满足限定要求;车辆运行安全性和平稳性都有一定的储备。

曲线连续刚构梁桥预应力钢束的简化计算方法

连续刚构曲线铁路桥进行预应力设计时,通常采用直梁代替弯梁进行计算,可以显著减少设计工作量。为探讨该计算方法的可靠性,本文以曲率半径800 m的兰渝铁路黄河特大桥为工程背景,采用有限元软件MIDAS/Civil建立相同梁长的预应力混凝土连续刚构直梁模型和弯梁模型,计算模型中不同位置钢束的各项预应力损失。通过对比直梁与弯梁各钢束的各项预应力损失,获得两种模型在预应力损失上的差值,并最终对比分析直梁与弯梁的总预应力损失与有效预应力。计算结果表明对该桥采用直梁代替弯梁进行预应力设计是可靠的。