Numerical Simulation of the Influence of Water Flow on the Piers of a Bridge for Different Incidence Angles

A two-dimensional mathematical model is used to simulate the influence of water flow on the piers of a bridge for different incidence angles.In particular,a finite volume method is used to discretize the Navier-Stokes control equations and calculate the circumferential pressure coefficient distribution on the bridge piers’surface.The results show that the deflection of the flow is non-monotonic.It first increases and then decreases with an increase in the skew angle.

桥梁工程阻水比与河道水位关系初探

针对不同类型的概化河道和天然河道地形,结合桥墩布置方式和边坡系数的不同组合,对桥梁工程阻水比与河道水位变化之间的内在联系进行初步探讨和研究。结果表明:桥梁工程阻水比与河道水位(f/F-Z)之间的变化关系由桥墩阻水面积增幅Δf与河道过流面积增幅ΔF两者的比值随水位Z升高时的整体变化趋势决定,而Δf与ΔF何者占优同桥墩布置方式及边坡系数两者的综合影响密切相关。位于主河槽内的桥墩权重比例占优,f/F-Z呈反比关系;位于滩地的桥墩权重比例占优,f/F-Z呈正比关系;两者权重比例相当则分段呈单调递增或递减趋势。相同桥墩布置方式下,边坡越缓,f/F-Z越趋于反比;反之,越趋于正比。

平原河道桥墩阻水比与壅水特性关系

针对平原地区河道桥墩壅水问题,采用数值模拟方法,以阻水比α为控制参数,按照产生机制和影响范围的不同,从墩前冲高和桥前壅高两方面考虑桥墩壅水效应。墩前冲高的影响范围由河道断面水位壅高变异系数确定,在高阻水比（α〉7%）情况下,其影响范围相对集中在桥墩附近;对于桥前壅高,以防洪工程中起重要作用的断面平均壅高为表征变量,分析无量纲的相对壅高βyg及最大壅高点距桥墩的相对距离λyg与阻水比之间的关系。结果表明：在高阻水比时,最大壅高位置出现在墩前4～5倍墩宽处,且阻水比的增加会导致桥前最大壅高迅速增大和壅水影响范围的持续扩大;阻水比7%是平原河道桥前水位壅高特性的重要分界点,故大中型桥梁工程的阻水比以不大于7%为宜。

后张无粘结预应力装配式桥墩抗震性能分析

目的研究节段预制无粘结后张预应力环形截面桥墩的抗震性能,为此类桥墩抗震设计提供依据.方法通过贯穿柱段的纵向钢筋(耗能钢筋ED)提供柱的滞回耗能,利用ABAQUS有限元分析软件建立实体模型,对耗能钢筋配筋率、预应力筋配筋率、预应力度等参数进行分析.结果 ED配筋率为0.75%时的抗震性能比0.5%时提高较多,配筋率为1.0%的抗震性能比0.75%时提高不大.预应力筋配筋率在0.5%时具有较好的抗震性能,在此基础上提高配筋率没有显著效果.预应力度的增加使得屈服强度有所提高,但耗能能力提高不明显.结论在一定范围内提高ED配筋率和预应力筋配筋率对于提高桥墩抗震性能有较为显著的效果,超过此范围提高不明显,预应力度影响不大,以此实现节段拼装桥墩经济性和力学性能的优化.

大跨度铁路独塔混合梁斜拉桥的动力特性

为研究大跨度铁路独塔混合梁斜拉桥结构参数对动力特性的影响,以岳口汉江特大桥为背景,利用MIDAS/Civil建立有限元模型,分析了边中跨比、结构自重和刚度、钢混比等参数及有无辅助墩和横向抗风支座对桥梁动力特性的影响。结果表明:该桥振型排列合理,耦合程度低;钢混比和边中跨比对主梁基频影响极大,辅助墩可以有效提高桥梁的整体刚度;无横向抗风支座对主梁振型影响较大,但对桥塔振型影响不大;主梁刚度和自重对本桥前3阶振型的振动频率影响显著;桥塔自重主要影响主塔侧弯和纵弯频率;斜拉索刚度主要影响主梁竖弯和主塔纵弯频率。

斜交桥墩阻水特性数值模拟研究

在桥梁设计中受地形地质、接线等原因影响,桥轴线有时不得不与河道斜交布置,通常情况下桥墩墩轴线与桥轴线垂直布置,受此影响,桥墩墩轴线则与水流流向形成一定夹角α。二维数值模拟研究成果表明,对同尺寸桥墩,α越大则桥墩阻水比随之增大,由此引起的桥墩墩前壅水高度及范围,桥区流速变化幅度及范围、紊流宽度等均相应增大,严重时将直接威胁桥区河道的通航与行洪安全。在桥梁设计时可采取桥墩墩轴线与桥轴线斜交,与水流流向保持一致,以尽量降低桥墩对河道的扰动。

高压旋喷桩技术在某桥墩基坑防水中的应用

介绍十天高速公路嘉陵江1#大桥水中墩基础施工中采用高压旋喷桩作为闭水帷幕的方案设计、施工及施工效果。旋喷桩止水帷幕有效地解决了基坑涌水,保证了后续施工的无水作业,对同类基坑防水施工具有一定的参考和借鉴价值。

大跨度预应力混凝土连续刚构桥自振特性分析

以大准铁路增二线内蒙古黄河连续刚构特大桥为工程背景,分析了其自振特性,研究了桥墩高差、边中跨比对大跨度预应力混凝土连续刚构桥自振特性的影响.研究表明:随桥墩高差愈大,结构3个方向的基频越大;随边中跨比增大,其3个方向的基频都有减小趋势.研究结果可为同类大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁的抗震设计提供参考.

桥墩阻水比对弯道河流流速分布的影响

桥墩阻水比是确定涉河桥梁工程方案主要考量指标之一。为研究桥墩阻水比对弯道河流流速分布的影响,建立有机玻璃弯道水槽模型,针对不同阻水比桥墩对弯道河流流速分布影响开展试验研究。使用声学多普勒流速仪(acoustic doppler velocimeter, ADV)采集弯道试验段内的纵向和横向流速并进行分析,结果表明:随阻水比的增大,桥墩附近上下游主流位置趋于集中在水槽中间。在弗劳德数Fr=0.21和Fr=0.28两组工况下,墩前断面纵向流速方差均减小,其流速分布更加均匀;墩后断面纵向流速方差均增大,其流速分布更加紊乱;横向流速在墩前与墩后分布均更加紊乱。桥墩阻水比对纵向流速和横向流速分布的影响均随Fr增大而减小。

寒区桥梁混凝土抗冻耐久性试验研究

通过冻融循环试验,对寒区桥梁混凝土抗冻耐久性进行试验研究。在不同水胶比、含气量、外加剂掺量、抗冻龄期、浆骨比等多种因素下,探索寒区桥梁混凝土抗冻性能的影响规律。试验结果表明,水胶比越大,相对动弹性模量下降速度越快;含气量最优取值为5%;不同浆骨比试件的质量损失均不断增大,相对动弹性模量损失率逐渐减少。

双向地震下自复位桥墩的地震响应

为了研究新型自复位桥墩(rocking self-centering,RSC)在双向地震作用下的地震反应,基于OpenSees建立了RSC桥墩有限元模型,以墩顶最大漂移率、预应力筋最大应力、墩底剪力作为分析对象,对比分析了不同耗能钢筋配筋率、不同轴压比的RSC桥墩在单向和双向地震作用下的反应.结果表明,墩顶最大漂移率和预应力钢筋最大应力随着耗能钢筋配筋率的增加而减少,但耗能钢筋配筋率的增加会增大墩底剪力.

深水高墩大跨连续刚构桥梁墩型设计探讨

连续刚构桥型由于其跨越能力强、后期养护费用少,近年来在山区公路建设中使用越来越多。连续刚构桥墩一般采用单肢或双肢薄壁箱型截面,但在水电站库区内,由于库水与地震的相互作用,使得该特殊条件下的连续刚构桥墩设计存在一定特殊性。本文采用矩形空心薄壁箱型墩与一种新型格构式双肢薄壁墩在考虑动水压力条件下的地震响应分析对比,探讨两种不同墩型对交界墩地震响应的影响,为同类桥型的设计提供借鉴和参考。