任意边界条件下带集中质量的连续多跨梁自振特性分析

提出一种用于求解任意边界条件下带有任意集中质量的连续多跨梁的自振特性的方法。求解过程为:运用改进的傅里叶级数法(Improved Fourier Series Method,IFSM)确定梁的位移形函数,通过Rayleigh-Ritz法得到梁的拉格朗日方程,然后利用Hamilton原理得到频率特征矩阵,通过求解广义特征值求得自振频率及位移振型。随后,对所提出的方法的收敛性和精度进行讨论,与现有文献中的方法对比,该方法具有计算精度较高、收敛性好、收敛速度快等特点。讨论不同边界条件下截断数、跨数以及频率阶数之间的关系。最后通过工程中的实际案例说明该方法的实用性,与现有文献对比可知,其精度可达99.9%以上,由此验证了该方法的可靠性以及适用性。该方法易于通过编程实现快速计算,可为工程运用提供便捷有效的理论支撑。

采用满堂架支撑局部拆除连续多跨无粘结预应力梁方案分析与应用

某项目连续多跨无粘结预应力梁,因建筑部分功能调整,需要在原有结构楼面上新开孔洞,孔洞位置需要将原结构中连续预应力梁截断,拆除前对专项施工方案进行研究并组织专家会讨论,采用满堂架支撑局部拆除预应力梁对应的受影响区域,拆除过程中通过对预应力梁的变形以及预应力筋的回缩监测,进一步验证了拆除措施的可行性,从而为后续类似工程提供方案和经验借鉴。

连续多跨梁结构模型在力学实验教学中的开发应用

为了深化基础力学实验教学的改革,作者将力学课程中用变形能法求解超静定结构的理论与工程实际密切结合,开发设计了连续多跨梁的工程结构模型试验装置,为本科生开设出“工程结构电测应力分析”教学实验．通过教学实践,验证了该教学实验的综合性和创新性．

基于FAHP法的连续多跨渡槽拆除爆破安全评价

为有效控制爆破危害因素,以连续多跨渡槽复杂结构拆除爆破为研究对象,利用模糊层次分析法(FAHP),构建渡槽拆除爆破安全评价模型;建立三角模糊函数以定量刻画比较强度,通过定义相应矩阵运算获得不同层级影响因素的权重及隶属度,分析获得安全评价对象的评价等级。研究表明:FAHP定量评估拆除爆破的安全风险,并获得影响因素的权重及其重要度排序;迎春渡槽安全评价综合得分为75.18分,评定为"较安全"等级;从而完成爆破设计参数优化,提高钻孔、断点位置、预处理等环节施工质量。

吉水赣江大桥连续多跨拱桥吊装施工技术

从地形、技术和施工成本比较,吉水赣江大桥采用了跨中托架配合双跨墩门架支架安装方法,顺利、高质量地完成了14孔净跨70 m的钢筋混凝土箱形拱安装,获得了稳定、规整、美观、经济的效果,为无通航要求的连续多跨箱形拱桥安装提供了可行的施工方案。

多跨连续梁自由振动的动态有限元分析

利用Timoshenko梁振动微分方程的奇次解,建立了单元任意截面的变形、内力与节点位移的关系,取端点截面的内力得到动态有限元列式。动态有限元具有不依赖网格密度、可准确计算任意阶次的振动频率和振型等特点。利用动态有限元刚度矩阵行列式为0条件,推导出1~4跨等截面等跨径的多跨连续梁频率方程。分析了多跨连续梁的自由振动,结果表明:相应简支梁的频率为多跨连续梁的固有频率、振型经扩展后为多跨连续梁的振型;多跨连续梁的振动有第二频谱现象和梁高振动特征。

基于动力荷载试验的多跨连续T梁桥的受力性能研究

汽车动力荷载作用下多跨连续T梁的受力性能反映着桥梁结构的使用性能和损害情况。为研究汽车动力荷载作用下多跨连续T梁的受力情况,文章首先结合环境状况和结构特点,从动力荷载的关键试验断面、汽车荷载值以及汽车荷载具体试验方法等对动力荷载试验进行方案设计;其次基于动力荷载试验数据分析结果,从结构的自振频率、阻尼比、脉动时程曲线等对结构的动力特性进行了对比分析;最后利用脉动实测法,研究了汽车动力荷载作用下的试验效率、实测冲击系数和行车振动频谱变化规律。研究表明:大桥实测左右幅基频均为4.75Hz,均大于理论计算基频,左右幅实测阻尼比分别为2.06%和3.47%;左右幅实测冲击系数分别在0.02~0.13和0.09~0.32之间,均小于理论计算冲击系数;大桥左右幅跑车的各项动力系数均在正常范围内。

任意不等跨等截面连续梁自由振动分析

以等截面任意不等跨连续梁为对象,基于Euler-Bernoulli梁理论,利用分段梁模型和分离变量法,在考虑连续梁边界以及梁段位移连续性条件的基础上,提出了任意多跨不等跨连续梁固有频率和振动模态分析新方法。利用该方法可高效得到任意不等跨连续梁的固有频率和振动模态,该方法将为多跨连续梁车-桥耦合等受迫振动响应研究提供新的思路和便利。

基于摩擦摆球型支座的多跨曲线连续梁桥抗震性能

为了探讨多跨曲线连续梁桥的抗震性能和减隔震方法,对基于摩擦摆球型支座的多跨曲线连续梁桥构建了有限元模型,并进行了动力特性和非线性时程分析.结果表明,桥梁模型的纵向刚度弱于横向刚度,且第1阶振型对桥墩纵向地震反应贡献较大,振型参与系数为29.8%,第6阶振型对桥墩横向地震反应贡献较大,振型参与系数为20%;在E1地震作用下,设置的摩擦摆球型支座能够使桥梁保持弹性工作状态,且支座变形和伸缩缝宽度满足要求;在E2地震作用下,部分桥墩的截面最大弯矩需求大于截面的抗弯承载能力,而进一步的桥墩强度验算发现,结果均满足抗震需求.

超长多跨预应力连续梁桥合龙方案优化设计

整体性好、行车舒适性高的超长多跨预应力连续梁桥越来越多地被工程采用,但其施工过程中往往面临多次体系转化,合龙方式、时间、顺序等则对施工与成桥阶段结构力学行为具有显著影响。针对超长多跨连续梁桥的合龙方案设计,以某全长864.98 m的超长多跨预应力连续梁桥的施工顺序选择开展研究,通过拟定7种不同方式的合龙顺序,利用有限元仿真分析各个施工阶段荷载与约束的转换,分析不同合龙方案下的成桥应力、挠度、支座位移等关键结构行为,比较评估合龙方案的优劣。研究结果表明,从“两侧向中间”的合龙顺序使得成桥的线型与应力变化较小,是最为合理的合龙方案制定原则。

多跨连续刚构桥合龙方案优化分析

为探究合龙顺序对多跨连续刚构桥的影响,本文以某6跨不等高墩的连续刚构桥为工程依托,提出了3种不同的合龙方案。采用有限元对成桥阶段和成桥10年后的主梁位移、墩顶水平位移、主梁上下缘应力进行计算,并对比分析3种合龙方案下各参数的变化,得到了最佳的合龙顺序。其研究结果表明:在3种合龙方案中,采用方案1(先边、中跨、后次边跨)时,主梁位移、墩顶位移、主梁上下缘应力最小。方案2次之,方案3最不利。

多跨连续梁现浇支架施工技术研究

在桥梁工程施工中,多跨连续梁现浇支架施工技术的运用极为重要,需要重视起技术细节问题,才有助于保证桥梁工程的整体质量。以石家庄北部片区城市基础设施提升改造工程为背景,对多跨连续梁支架法施工技术进行介绍,重点对支架形式、关键施工工艺及关键技术进行分析。经过实践应用,证明本工程现浇支架具有足够的安全性,满足施工要求,取得了理想的应用效果。

Plaxis模型验证在多跨连续水闸底板结构的桩基布置优化分析

以某水闸工程采用的多跨连续整体式底板结构为对象,利用Plaxis有限元数值协同分析,探讨均匀和不均匀桩基布置对底板内力和沉降值的影响。通过比较不同桩基布置方案下的内力和沉降值,发现桩基的布置方式对底板弯矩和沉降有显著影响。其中,不均匀布置桩基(尤其是桩基边侧加密布置)在控制底板弯矩和减小不均匀沉降方面更为有效。数值模拟结果显示,桩基边侧加密布置方案下,底板上部最大弯矩显著降低,桩基受力更为均匀。研究结果可为多跨连续水闸底板结构的设计和施工提供理论指导,有助于提高工程的经济性和安全性,同时,也为类似工程中桩基布置优化提供了新的视角和方法。

近场旋转地震波对多跨高墩连续刚构桥地震易损性的影响

为研究近场旋转地震波对多跨高墩连续刚构桥易损性的影响,以某五跨高墩连续刚构桥工程实例为研究对象,首先基于改进云图法,从太平洋地震工程研究中心强震数据库中选取100条近场平动地震波,并采用频域法合成旋转地震波;然后,选取桥梁设计参数随机变量,采用拉丁超立方法抽取100个样本点并随机组合后,采用OpenSees建立100个全桥有限元模型,开展近场平动地震波和近场平动+旋转地震波作用下的动力非线性分析,获得高墩关键截面曲率响应最大值;最后以截面曲率临界值为损伤指标,研究适用于近场平动+旋转地震波作用下易损性分析的地震强度指标,并开展地震易损性分析。研究结果表明:地震动强度指标PGD和Sd max最适用于近场平动+旋转地震波作用下多跨高墩连续刚构桥易损性分析;近场旋转地震波显著增大了多跨高墩连续刚构桥的损伤概率,忽略旋转地震波的影响将严重低估多跨高墩连续刚构桥的损伤概率,并且采用截面曲率作为损伤指标无法较好地反映扭转分量地震波引起的损伤。该项目研究成果对更为全面了解多跨高墩连续刚构桥桥梁的抗震性能、完善桥梁抗震设计及加固理论具有重要意义。

基于几何加权法的多跨连续刚构桥合龙顶推力优化

建立有限元模型分析混凝土收缩徐变和合龙顶推力大小对桥墩的内力及位移的影响;针对合龙顶推力优化问题,以长期运营状态下墩顶位移为目标函数,施工阶段墩身截面应力为约束条件建立多目标规划数学模型;后基于几何加权法考虑各目标函数的不同重要程度,赋予几何权重系数将多目标规划问题转化为单目标规划问题,并通过MATLAB迭代求解得出了最优的合龙顶推力。分析表明顶推力可改善桥墩偏位的情况,且几何加权法求得的顶推力可以使桥墩在混凝土收缩徐变后基本保持竖直状态,桥墩截面应力分布均匀,顶推效果优于初拟设计合龙顶推力。

多跨连续梁桥桥跨结构的施工监控技术

以某铁路48m+80m+48m连续梁桥施工项目为例,针对工程建设期间的桥体线形、应力分布等内容进行监控和检测。论文通过过程监测得到施工各阶段主桥相应部位的设计应力和结构变形数值,通过对比上述数值,分析各施工阶段中主桥内力和主梁变化程度与相应的设计预测值间的偏差,从而对施工过程进行纠偏,帮助施工单位在保证安全的前提下高质量、高效地完成施工。

多跨连续蝶形拱梁组合体系桥梁结构设计与分析

钛谷渭河大桥是位于宝鸡市代马组团,沟通渭河南北两岸的重要通道。主桥为下承式连续蝶形拱梁组合体系结构,拱圈为组合式蝶形拱圈,造型独特,受力复杂。主要介绍该桥的设计思路与受力特点,并对整体与局部进行了建模分析计算。

高速铁路多跨长联矮塔斜拉桥减隔震设计研究

多跨长联连续梁结构存在固定墩地震力大、延性部位震后不易恢复等问题,在高烈度震区抗震设计存在困难。为了解决高速铁路多跨长联矮塔斜拉桥的抗震设计问题,以某(65.65+8×110+65.65) m单索面预应力混凝土矮塔斜拉桥为研究对象,采用非线性时程积分方法,对单固定墩、刚构连续梁和摩擦摆支座隔震3种不同的抗震体系方案进行分析比选。研究结果表明,采用摩擦摆支座隔震体系方案优势明显,在地震作用下,与单固墩体系相比,桥墩横桥向墩底弯矩普遍减小70%以上,固定墩纵桥向墩底弯矩减小约80%;进一步通过摩擦摆隔震支座参数分析,确定了合适的支座参数,获得较好的支座变形量、墩顶剪力,减隔震效果明显。因此,在桥墩剪跨比小、下部结构刚度大的情况下,设置摩擦摆隔震支座后,可显著减小地震时下部结构的地震响应,使各个桥墩受力均匀,同时通过合理的支座设计可满足大震位移需求,并具有足够的自复位能力。

连续多跨输电线路动态风偏特征及计算模型

以500 kV某耐张段8跨线路为研究对象，考虑支座相对高差、绝缘子串长度、几何非线性效应和风致气动阻尼等因素的影响，建立了整个耐张段8跨导线有限元模型。运用谐波叠加法并考虑空间相关性，模拟沿导线各点的脉动风速，研究多跨线路动态风偏响应。通过分析绝缘子挂点风偏响应的功率谱，从共振项和背景项2个方面研究脉动风速对风偏动力放大效应的影响机制。最后比较了多跨线路有限元计算模型和静力单摆模型风偏计算结果。结果表明：（1）静力学单摆模型求得的静态风偏角大于多跨线路连续模型的计算值；（2）考虑气动阻尼效应后，风偏动态响应以背景项为主而共振项可以忽略，相应的动力放大因子为1.1～1.3。

高烈度区高速铁路多跨长联连续梁桥设计

高烈度地震区高速铁路跨越黄河特大桥,为满足黄河主河道防洪及通航要求,并综合考虑河床演变复杂多变的特点,兼顾标准化设计的指导思想,采用(64+3×110+64)m的多跨预应力混凝土连续梁桥跨越黄河主河道。设计采取合理的预应力钢束布置,减小梁体上下缘应力差等措施有效控制主梁徐变变形;通过选择合理的主梁合拢方案,在实现最优梁体线形同时最大化缩短施工工期。大桥桥址处地震动峰值加速度为0.34g,采用双曲面摩擦摆减隔震支座和粘滞阻尼器相结合的减隔震措施,合理优化墩身基础结构尺寸,并有效降低桥梁震后破坏程度,实现桥梁安全性和经济性的协调统一。