独塔斜拉桥最大双悬臂施工阶段桥塔干扰下非线性静风稳定性分析

【目的】与传统多跨斜拉桥相比,独塔斜拉桥具有工期短、经济性强和美观等优点。然而,由于其结构刚度小,其双悬臂施工阶段风致振动问题更为突出。为了充分评估其抗风能力,依托广东韶关的曲江大桥,在桥塔干扰的情况下模拟双悬臂斜拉桥施工阶段和桥塔主梁联合施工阶段在不同风攻角下的静风作用。【方法】分别建立最大双悬臂施工阶段无桥塔主梁节段和有桥塔主梁节段三维CFD模型,求得不同来流风向下不同主梁位置处的流场分布和三分力系数。建立有限元模型,编写主梁非线性静风失稳临界风速求解程序,对独塔斜拉桥施工过程中的静风稳定性进行全过程求解。【结果】考虑桥塔干扰效应后,随着风攻角角度的增大,独塔斜拉桥最大双悬臂靠近桥塔区域的三分力系数会发生变动。【结论】有桥塔干扰下施工阶段静风响应更危险,随风速变化位移响应中没有出现骤变现象,但在实际施工阶段中应充分考虑此影响。

双肢薄壁墩连续刚构桥平衡悬臂施工阶段的抖振时域分析

根据双肢薄壁墩悬臂结构的形式以及自然风场的相关特性,对其三维脉动风场进行简化,基于Shinozuka s谐波合成法,模拟主梁及墩的脉动风场。通过对准定常气动模型进行双变量泰勒展开,引入空间梁单元的位移插值函数导出自激力的单元气动刚度矩阵和气动阻尼矩阵,采用ANSYS中自定义单元Matrix27来模拟结构受到的自激气动力,静风力和抖振力可以直接在AN-SYS中以荷载的形式输入,提出了一套在ANSYS中实现双肢薄壁墩连续刚构桥平衡悬臂施工阶段的抖振时域分析方法。对算例的计算分析显示:该方法计算结果与频域法结果基本一致,表明该方法的正确性和实用性;双肢薄壁墩悬臂结构的动力影响很明显。

大跨连续刚构桥最大悬臂施工阶段风致抖振响应

当大跨连续刚构桥由于基频降至自然界脉动风的卓越频率区时,其风致抖振响应不可忽视。以十堰市将军河汉江大桥为工程背景,首先基于改进的Iwatani线性回归滤波器法,模拟桥址处的脉动风场;之后,采用Davenport准定常抖振力模型,分析该桥最大悬臂施工阶段的风致抖振响应,并与该桥的静阵风响应值进行对比分析;最后,利用抖振分析结果对该桥施工人员的安全性和舒适性进行预评。

刚构-连续梁组合桥悬臂施工阶段船行波动力响应分析

某跨水库大桥主桥为6跨预应力混凝土刚构-连续梁组合桥,为研究船行波作用下该桥施工过程中振动的舒适性,对船行波作用下结构的动力响应进行分析。首先采用陶瓷电容式测压传感器在施工水域现场实测了船行波的特征参数,然后采用ANSYS数值波浪水槽仿真了桥墩在该船行波作用下受到的波浪力,进而得到了结构在最大悬臂施工阶段的动力响应,在此基础上采用Diekemann指标评估了桥梁施工期间振动的舒适性。结果表明:船行波引起的结构振动非常小,计算的Diekemann指标仅为0.1,该桥施工期间振动的舒适性良好。

斜拉桥悬臂施工阶段自振频率简化计算方法

本文采用双质点法建立了斜拉桥施工阶段动力分析模型,推导了斜拉桥施工阶段自振频率的计算公式,并对公式进行了合理简化,得到斜拉桥施工阶段自振频率的估算公式。基于实桥工程,将双质点振动模型、自振频率估算公式、有限元法分析和现场的模态测试结果进行了对比分析。结果表明,估算值与有限元法很接近,估算公式为自振频率的计算提供了较为准确和快捷的计算方法,可为斜拉桥设计和施工监控工作提供参考。

鸭池河铁路特大桥悬臂施工阶段抗风性能风洞试验

大跨度拱桥的悬臂施工阶段结构自振频率往往低于成桥合龙状态,其最大悬臂施工阶段的抗风稳定性及风致抖振性能可能更为不利。文章以鸭池河大桥为工程背景,对其悬臂施工阶段的抗风性能进行了试验研究。试验结果表明:在均匀流场中,结构悬臂端的位移风速变化曲线中存在着明显的"台阶";均匀流场和紊流场中结构最不利来流风向角分别为0°和15°;在不同来流风向角下,未发生有涡振、驰振等风致振动现象,悬臂施工状态的结构抗风稳定性能满足要求。

组合梁斜拉桥施工最大单悬臂阶段抖振响应及减振研究

为确保大跨度组合梁斜拉桥主梁最大单悬臂阶段在风荷载作用下的施工安全,对该阶段主梁的抖振响应及其减振措施进行研究。以某主跨650m的组合梁斜拉桥为背景,采用CQC(完全二次型组合法)计算施工最大单悬臂阶段主梁抖振响应,结果表明在20m/s风速下主梁悬臂端竖向抖振加速度超过限值。提出采用柔性拉索连接两悬臂端的“软连接”减振措施。对6种不同“软连接”方式的减振效果进行分析。结果表明:“软连接”可通过联动作用使悬臂端的振动相互制约,可有效降低悬臂端竖向和横向抖振响应;空间交错组合连接减振效果最好,竖向和横向振幅分别降低35%和62%,平面交错连接次之,竖向和横向振幅分别降低35%和31%;“软连接”缆索长度增长后,减振效果会显著降低,需根据现场实际情况选择使用。

大跨度高墩连续刚构桥在施工过程中的风振分析

高墩连续刚构桥是跨越山谷深壑的主要桥型之一。在强风地区,未合拢时的结构风振效应显著,严重影响双悬臂状态下的桥梁结构安全。为此,开展合理的风振分析,是保证施工安全的重要工作。结合某实桥,采用线形滤波法模拟主梁脉动风场,利用数值计算和CFD相结合的算法完成了抖振时域分析。结果表明:随着施工悬臂长度的增加,桥梁的抖振响应持续增大;同时,双幅共同施工相比于单幅桥梁,风振响应也会有所减小。研究结论为类似桥梁的施工工序提供了技术参考。

悬臂施工过程应力监控影响因素分析与修正

在悬臂施工阶段,一般结构应力监控分析多考虑混凝土的收缩徐变效应,而不考虑温度效应,虽然不能避开温度的位移效应影响,但还是可以通过选择测量时间,减小温度的应力效应影响。然而,在施工现场对振弦式传感器的长期实测过程中,通过比较实测数据与理论数据反映出部分监控测点处实测微应变值经常发生显示读数不稳定、有跳变甚至长期变化无明显规律的情况。通过结合工程实例,依据MIDAS/Civil有限元程序模拟计算与结构状态现场实测对比结果,对应力监控数据采集过程中出现的实际问题进行定性地分析修正,为悬臂施工预应力混凝土桥梁结构应力监测控制过程提供参考。

大跨径连续刚构桥箱梁温度场测试与温度效应分析

新寨河大桥是一座大跨径连续刚构桥,其最大跨径达到230 m,实测了太阳辐射下箱梁截面温度场,获得了箱梁竖向温差分布拟合曲线。建立该桥箱梁悬臂施工阶段的有限元模型,对其温度效应进行了计算,并现场实测了相关数据。