梁拱组合体系桥梁断索效应及安全评价

为了分析梁拱组合体系桥梁发生断索效应对结构安全性的影响,依托陕西省某在建梁拱组合桥梁,采用有限元数值模拟,对运营期间多种“吊杆突然断裂”的状况进行动力响应分析以及安全性评价。结果表明:受梁-拱组合结构“墩-梁-拱”三者结合作用,断索跨的断索冲击效应显著并对相邻跨有一定的影响,但对其余跨几乎无影响;不同数量的断索发生后结构振动在5 s时间内基本趋于稳定,断索后3种情景下主梁响应幅度相对较小,拱肋相对较大,拱肋动力放大系数(dynamic amplification factor,DAF)最大达到10.5,动力作用下吊杆的需求能力比(demand capacity ratio,DCR)有大幅提高。依托工程在发生断索后短时间内吊杆内力会有数倍的增加,各情景下吊杆动力DCR最大值为40.3%,结构安全储备大幅下降,表明桥梁在断索振动的过程中有吊杆连续断裂的危险,运营过程中应特别注意此类安全事故发生。

矮塔斜拉桥单侧断索和双侧对称断索影响效应分析

为研究断索现象对矮塔斜拉桥力学性能和安全性的影响,以浙江某实际工程为背景,使用Midas/Civil建立有限元模型,研究单侧单束断索和双侧对称断索两种工况分别对斜拉索索力、塔顶DX位移和主梁跨中弯矩的影响。研究发现:单侧断索对断索侧索力和跨中弯矩、主塔塔顶DX位移的影响较大;双侧对称断索对主塔两侧索力和跨中弯矩影响趋势相同,对边塔塔顶DX位移影响较大;最外侧斜拉索断裂对3个力学指标的影响均为最大,故实际运营中应重视对外侧斜拉索的保护。