大跨度钢桁拱桥柔性提升支架承载性能分析

目的考察施工过程中对杆件内力起控制作用的因素以及非线性、线性和几何初始缺陷对提升支架稳定承载力的影响,对新光大桥柔性提升架的强度和稳定承载性能进行分析验算,保证钢桁拱桥施工中提升支架的安全性.方法通过建立提升支架的有限元模型,进行非线性和线性有限元分析,得到各种施工工况下杆件内力和控制工况下提升支架的稳定承载力极限值.结果提升主拱中段和提升边拱时支架内力达到最大;顺桥向风力产生弯距与吊索拉力产生的弯距方向一致,两者作用组合以后支架内力达到最大;柔性方案不但用最小的截面满足了强度承载力要求,同时还提高了稳定承载性能.结论提升塔稳定承载性能分析必须考虑结构非线性;提升塔几何初始缺陷虽然对稳定屈曲荷载影响不明显,但是也不能忽视.

大跨度钢桁拱桥扣塔系统受力性能分析

大跨度钢桁拱桥扣塔系统在施工过程中受力至关重要。利用有限元方法建立了包括塔架架体、顶底分配梁、锚固梁、拉索锚箱等构件的三维有限元整体分析模型,计算分析了立柱、锚箱等在施工过程中的刚度、强度及稳定性,分析得出的结论对该类扣塔系统的设计及使用具有一定指导意义和参考价值。

不同抗风索措施对大跨度三主桁钢桁拱桥最大单悬臂施工状态抖振响应的影响

为保证施工人员以及桥梁结构的安全,将施工期大跨度钢桁拱桥的抖振位移降低至工程可以接受的范围内,以一座处于沿海强风区的施工期大跨度三主桁钢桁拱拱桥为工程背景,依据大桥施工期面临的不利条件选取最大单悬臂施工状态作为抗风研究工况,通过谐波合成法生成三维脉动风场,基于ANSYS建立最大单悬臂施工状态的桥梁结构有限元模型。开展三维抖振分析,并考查不同方式布置的抗风索对施工期桥梁抖振的影响。研究结果表明:大桥的竖向振动位移的均方根值和峰值显著高于横向振动位移的均方根值和峰值;在大桥双侧拱肋悬臂端之间上下交错布设6根抗风索时,大桥的竖向抖振位移显著降低,其中大桥拱肋悬臂端的竖向位移均方根值相比未采用抗风索措施时降低了65.35%,抖振控制效果十分明显,可作为推荐方案。可见研究结果可为类似钢桁拱桥施工过程中的抗风措施选取提供一定的参考依据。

某大跨度连续刚构钢桁拱桥三角刚架系梁拉应力形成机理及解决思路研究

该文以某大跨度连续刚构钢桁拱桥为研究背景,针对该桥在建成通车后,其三角刚架系梁跨中截面下缘持续出现拉应力的问题展开研究。首先根据该桥施工监控及健康监测的历史数据进行统计与分析,确定实测拉应力的数值;然后建立有限元模型进行相应的受力仿真分析,确定拉应力形成的机理;最后进行相应的受力分析,提出解决的措施。

双向近远场地震作用下大跨度钢桁拱桥易损性分析

为探索复杂激励条件下大跨度桥梁的易损性,以某大跨度铁路上承式钢桁拱桥为研究对象建立桥梁弹塑性模型,基于概率性地震需求分析方法,选取适用性强的材料应变作为损伤指标,分析桥梁多类型构件在纵、横、双向近远场地震作用下的易损性。研究结果表明,大跨度钢桁拱桥在不同方向地震输入时,不同类型构件损伤概率存在差异;混凝土材料随地震能量增大,发生中等及严重损伤的概率大幅增加,甚至超过钢材;近远场地震造成的损伤概率差异随峰值加速度增加而增大,轻微损伤差异大于中等与严重损伤,三种类型构件中交界墩轻微损伤差异最大,为42%;1/4拱肋与跨中主梁轻微损伤概率较高,拱脚发生损伤概率较低,交界墩可能发生中等与严重损伤。

大跨钢桁拱桥局部杆件动力特性及涡振发生风速的影响因素研究

大跨钢桁拱桥的部分杆件较为细长,对风的作用较为敏感。为考察大跨钢桁拱桥中局部杆件的涡振发生风速,以沿海某大跨度钢桁拱桥为工程背景,基于有限元和计算流体动力学的方法,研究了典型细长杆件在全桥约束下的自振频率、截面气动特性与涡振发生风速。基于有限元方法,提出考虑了全桥约束、结构内力及节点板长度的大跨度钢桁拱桥"零密度"建模方法,对局部杆件的自振频率进行求解。基于计算流体动力学方法,对杆件截面的气动参数进行了计算,并对杆件涡振发生风速进行了分析与讨论。研究表明,使用"零密度"法建模能合理反应局部杆件在全桥约束下的动力特性,杆件约束条件、结构内力、节点板长度均会对自振频率和涡振发生风速产生明显影响,以往使用杆端固结等简单约束条件可能偏危险地高估了涡振发生风速。

大跨度钢桁拱整体提升和悬臂拼装受力对比分析

针对该桥主要杆件的受力情况对这两种方案的施工阶段以及成桥状态的受力进行对比,比较两种方案的优劣,并论证可行性及施工关键阶段关键杆件的处理措施。