文明大桥高墩静阵风荷载效用实用计算方法

以汝城至郴州高速公路文明特大桥为依托工程,介绍了一种关于高墩刚构桥梁纵、横向静风荷载效应的适用分析计算方法,可为该类结构的抗风设计提供技术参考。

大跨度斜拉桥结构的等效静阵风荷载分析

处于多风地区的大跨度斜拉桥结构,风荷载是桥梁设计时必须考虑的因素,但采用随机振动理论进行结构设计,计算过程往往比较复杂。利用等效静阵风荷载计算了结构在风荷载作用下的响应,为桥梁的设计提供依据,对同类工程具有一定的借鉴作用。

静阵风对主余震序列型地震下桥梁响应影响分析

大多数情况下,地震都不止会发生一次。文章使用有限元软件OpenSees,以遭受主余震序列型地震的高墩连续刚构桥为研究对象,探讨静阵风对其动力响应的影响,对不同工况结果进行分析,并得出了一些结论,可为相似工程实践提供参考。

洪溪特大桥最大悬臂状态抗静阵风措施研究

以文泰高速洪溪特大桥矮塔斜拉桥为背景,采用midas/civil对主桥挂篮悬浇施工过程受静阵风荷载作用进行模拟计算,发现最大悬臂时,在百年一遇风荷载静阵风横向作用下,下塔柱底部截面承载能力极限状态验算不满足JTG D62-2004规范要求,拉应力超过(JTG D62-2004)规范限值。进而对主梁纵桥向临时锁定和下塔柱上端横向固结两种抗静阵风措施分别进行了计算分析和比较,得到采用下塔柱顶部横向连接抗风措施时,下塔柱底部拉应力及承载能力极限状态验算均满足规范要求,指导了工程实施。

桥梁结构横桥向等效静阵风荷载计算程序设计

现阶段桥梁结构横桥向等效静阵风荷载计算过程需要不断查阅图纸与规范,且变截面结构的等效静阵风荷载计算量巨大,计算过程相当繁琐。为降低工程人员计算难度,提高计算效率,利用Python语言及PySide2开发了桥梁结构精细化横桥向等效静阵风荷载计算程序,该程序针对midas Civil结构模型中各单元具体尺寸及实际地形计算构件尺寸、构件基准高度等参数,进行横桥向等效静阵风荷载计算,无需大量翻阅设计资料数据、规范计算参数。针对某刚构桥对该程序进行应用,对比传统简化自主计算,效率提高了16.6倍,且准确性得到保障,实现了横桥向等效静阵风荷载加载的便捷性和高效性。

山区某大跨叠合梁斜拉桥静阵风荷载及抖振响应研究

为探究山区某大跨叠合梁斜拉桥成桥态和最大单悬臂施工态下的静阵风荷载及抖振响应,首先采用通用有限元软件ANSYS建立其三维空间有限元模型,其次基于谐波合成法和准定常理论得到三维脉动风场,最后基于Davenport理论和Scanlan颤抖振理论,采用数值模拟法探究了山区某大跨叠合梁斜拉桥静阵风荷载及抖振响应规律。主要得出以下结论:顺桥向静阵风荷载下最大单悬臂施工态侧向位移最大值为0.96m,且主梁截面的内力随主梁到桥塔距离减小而增加;成桥态下静阵风响应规律与最大单悬臂施工态下保持一致,但在顺桥向荷载下的施工态弯矩值要大于成桥态弯矩值,最大相差19.69倍;成桥态和最大单悬臂状态下主梁跨中位置的位移响应根方差最大值分别为0.052m和0.095m。

山区大跨径钢桁梁悬索桥静风稳定及抖振响应研究

为研究山区大跨径钢桁梁悬索桥的静风稳定性及抖振响应,首先根据规范确定悬索桥各构件的等效静阵风风速,其次采用加劲梁节段模型试验及有限元数值模拟分别确定了主梁和桥塔的三分力系数,采用谐波合成法进行桥位各主要点的脉动风速合成,然后基于Davenport抖振响应理论,结合大型通用有限元软件进行主桥结构静风稳定和抖振响应计算分析。研究结果表明:当风攻角为α=0°时,主梁断面成桥状态的阻力系数、升力系数、扭矩系数分别为C_(D)=1.2794、C_(L)=0.1420、C_(M)=-0.015;在0°、±3°风攻角下,主桥结构成桥状态静风失稳临界风速满足规范要求;将成桥状态的等效静阵风荷载和抖振力组合,可得出设计基准风速下结构的风荷载内力极值,为同类型桥梁设计提供依据。研究成果可为山区同类型悬索桥的抗风设计提供参考。

主跨1600m自锚式斜拉桥的静力特性分析

以主跨1 600 m的双塔三跨自锚式斜拉桥为基本研究对象,建立有限元分析模型,计算该跨径斜拉桥结构体系在恒载、活载、风荷载以及各种荷载组合下的结构静力响应情况。通过试设计方案的整体结构计算和参数分析,进一步摸清该跨径斜拉桥的静力力学特性,论述该跨径斜拉桥采用常规的双塔三跨自锚式全钢箱梁斜拉桥结构体系的技术可行性。

斜风作用下超大跨跨海斜拉桥典型施工状态抖振响应研究

为研究风偏角和风速对超大跨跨海斜拉桥典型施工状态抖振性能的影响,以黄茅海大桥为背景,通过气弹模型风洞试验对斜风作用下该桥边塔最大单悬臂、中塔最大双悬臂、边塔最大双悬臂3种典型施工状态的抖振响应进行分析,并对基于气弹模型风洞试验和《公路桥梁抗风设计规范》(JTG/T 3360-01—2018)的等效静阵风荷载进行对比。结果表明:超大跨跨海斜拉桥各典型施工状态抖振响应最不利风偏角为0°~30°,各典型施工状态在各风偏角下的抖振响应与风速呈二次函数关系;各典型施工状态下竖向抖振响应主要由主梁一阶对称竖弯模态贡献,横向和扭转抖振响应主要由桥塔一阶横弯模态贡献;与基于气弹模型风洞试验的等效静阵风荷载相比,基于规范计算的等效静阵风荷载偏不安全,建议进一步研究超大跨跨海斜拉桥的等效静阵风荷载。

分离式路线段高墩桥梁施工用大跨度桁架通道设计与施工

对某分离式路线段高墩桥梁间的桁架通道进行受力分析,通过有限元软件进行模拟研究,计算在不同荷载组合作用下结构的极限受力状态是否满足强度、刚度要求,并通过荷载试验进行校核,为桁架通道结构安全评定建立指导依据。介绍施工工艺流程与注意要点,提出桁架通道一般性施工方法。

大跨径刚构连续梁桥悬臂施工阶段抗风性能

依托长白山国际旅游度假区主跨160m三跨刚构连续梁桥工程,利用Midas Civil软件对依托工程各悬臂施工阶段的动力特性进行计算,分析各个施工阶段的振型和基频的变化规律。根据桥址处的气候条件,计算阵风风速,利用Midas FEA软件CFD模块模拟风场区域,计算桥梁结构最大悬臂状态三分力系数,进而求得静阵风荷载。采用抖振力的实用简化计算方法进行桥梁最大悬臂状态抖振力分析。验算了在风荷载作用下最大悬臂状态结构的安全性。

高墩大跨连续刚构桥悬臂施工阶段抗风安全性研究

针对西部地区的高墩大跨连续刚构桥结构,推算出依托工程的桥址处抗风设计风速,在结构的最大双悬臂阶段,对静阵风荷载作用下结构的内力进行了详细的分析和颤振研究,得出了一些有参考价值的结论。

自锚式斜拉桥的极限跨径研究(Ⅰ)

从斜拉索和主梁的材料强度入手探讨了当前材料水平和施工水平下全自锚斜拉桥结构体系的极限跨径。研究结果表明:横向静阵风作用下的主梁强度是限制斜拉桥跨径增大的主要因素,活载作用下的主梁强度居于次要地位,而斜拉索的强度和效率对斜拉桥极限跨径的影响最小;斜拉桥极限跨径突破的首要问题是提高主梁的侧向刚度。研究成果可供超大跨度斜拉桥概念设计时参考。

自锚式斜拉桥的极限跨径研究(Ⅱ)

从结构变形、压屈稳定性、风动稳定性等角度探讨了当前材料水平和施工水平下全自锚斜拉桥结构体系的极限跨径。研究表明:控制斜拉桥设计的工况首先是横向极限静阵风作用,其次才是活载作用,设计中首先要解决主梁的侧向刚度问题;当前条件下建设一座主跨1 500 m左右的自锚式斜拉桥是初步可行的。通过极限跨径分析,提出了进一步增大斜拉桥跨径的技术措施,可供超大跨度斜拉桥概念设计时参考。

松原龙华松花江特大桥悬浇施工风载分析

采用Ansys程序对龙华松花江特大桥施工悬浇阶段刚构桥墩进行风荷载内力分析,保证其结构在自重和静阵风荷栽下可以安全施工。

红水河大桥风荷载响应研究

以红水河大桥为工程背景,利用数值风洞技术,模拟得到主梁断面静气动力系数和气动导数,采用有限元软件分析了桥梁的动力特性,计算大桥在等效静阵风及抖振风荷载作用下的响应规律,结果表明,桥梁的静风及抖振安全,抗风性能满足安全要求。

连续刚构桥最大悬臂状态风致振动分析

以某一高墩大跨连续刚构桥最不利状态即最大悬臂施工状态为例,建立有限元模型对结构进行动力特性分析,结合数值模拟手段,定量地分析了风致振动影响因素作用的程度,最后结合舒适度分析指标,分析了对施工人员的影响程度,为刚构桥设计以及施工提供了一定的参考价值。

山区高墩大跨桥梁风致响应分析

为分析山区高墩大跨桥梁的风致响应规律,以某山区高墩大跨桥梁为例,采用专业CFD软件Fluent对其进行数值模拟分析,在计算其结构静力三分力系数的基础上,以桥梁上部结构箱梁的驰振、颤振、涡激振动及风载内力为分析对象,研究山区高墩大跨桥梁在风场作用下的风致响应问题,并对桥梁的抗风稳定性进行预判。分析结果表明:风场中箱梁截面的静力三分力系数与梁高呈正相关,所依托的山区高墩大跨桥梁抗风稳定性良好,并具有较大的安全富余。

连续刚构桥抗风分析与研究

对于采用悬臂施工法的双薄壁柔性墩连续刚构桥,风荷载对其影响非常显著。文中以宁波梅山大桥为背景,利用ANSYS及FLUENT软件通过数值模拟法对其风振响应进行分析与研究,为梅山桥梁的设计提供了必要的参考数据和理论依据。

单索面斜拉桥钢—混组合索塔施工抗风性能研究

大榭第二大桥为单索面斜拉桥,为了验证其钢—混组合索塔在施工过程中的抗风安全性,采用有限元数值分析方法,对索塔在下横梁浇筑前、上横梁浇筑前、裸塔阶段等3种施工控制状态,在20年一遇台风作用下的静阵风荷载响应进行了分析,并进一步分析了裸塔状态下施加临时风缆后对抗风性能的改善情况。研究结果表明:索塔施工过程中风荷载作用下产生的最大拉应力出现在裸塔阶段,位于横桥向迎风侧中塔柱根部,与恒载效应组合后,最大拉应力值为5.04MPa,;最大拉应力产生的裂缝宽度为0.067mm,小于规范规定的限值(0.15mm);裸塔状态下施加临时风缆可以显著减小混凝土塔柱的最大拉应力。