移动车辆作用下大跨度悬索桥梁端纵向位移机理

为研究大跨度悬索桥在车辆荷载作用下梁端纵向位移的产生机理。基于挠度理论分析了悬索桥在非对称竖向荷载作用下的变形特征,推导了移动荷载作用下悬索桥梁端纵向运动方程和共振速度,并采用等效纵向荷载研究移动荷载作用下悬索桥纵向位移响应规律。以一大跨度悬索桥为实例,研究了移动竖向荷载作用下的悬索桥梁端纵向位移的规律及影响。结果表明:在移动荷载作用下,主梁发生以等效纵向扰动频率为主的纵向受迫振动,当移动速度较小时主要表现为拟静态效应,随移动速度增大动态效应增强;结构阻尼、阻尼器及支座摩阻力均对纵向位移有抑制作用,支座摩阻力对梁端位移的影响不可忽略;中央扣的设置能有效降低移动车辆作用下的梁端纵向累积位移,但梁端纵向位移对中央扣的数量及自身刚度的敏感度不高。最后对矮寨大桥实测梁端位移的纵向位移响应的频谱进行了分析,与数值分析结果基本一致。

大跨度铁路悬索桥纵向位移特征及纵向支承要求

为研究大跨度铁路悬索桥合理的纵向支承体系,从理论上分析大跨度悬索桥的刚度特性及大跨度铁路悬索桥的纵向位移特征,并以某主跨1060 m上承式钢桁梁铁路悬索桥为例,分析大跨度铁路悬索桥在列车荷载作用下的梁端纵向位移特征,研究不同纵向支承体系对悬索桥加劲梁梁端纵向位移及速度的影响,最后给出大跨度铁路悬索桥纵向支承设计的要求。结果表明:竖向荷载作用下,结构产生显著纵向位移,是悬索桥的基本结构特征;竖向荷载作用在悬索桥加劲梁上不同位置时,加劲梁梁端纵向位移差别大;铁路列车作为快速移动荷载,具有规则、连续的特征,从而导致铁路悬索桥梁端频繁快速活动,此为梁端伸缩装置、支座、吊索耐久性的控制性因素。

大跨斜拉桥适宜约束体系研究

针对大跨斜拉桥在静动力作用下受力性能差的技术难题,以某大跨斜拉桥为研究背景,从纵向、横向、竖向3个方向进行了约束体系设计,提出了一种在塔梁间设置纵向黏滞阻尼器,在过渡墩处设置摩擦摆支座,在辅助墩处设置竖向弹性拉压支座的约束体系。结果表明,该体系可以明显改善斜拉桥静动力受力性能,提高桥梁的抗震性能,并通过参数优化分析得到最优的阻尼参数和竖向刚度值,其中阻尼系数为3 000 kN/(m/s)^(a),阻尼指数为0.3,竖向刚度介于5×10^(4)~1×10^(5) kN/m之间。采用推荐的约束体系及设计参数,梁端纵向位移降低46%,主梁桥面板应力在可变荷载作用下可降低至最大值的85%。