公路独柱窄幅桥梁倾覆稳定性能

基于公路、铁路相关规范关于桥梁抗倾覆性能条文的不同规定,采用剪力—柔性梁格分析方法,对一座多跨独柱曲线预应力混凝土桥梁进行横向整体抗倾覆稳定性分析。采用桥梁结构专用分析程序,针对两种典型支座布置下的算例桥梁进行计算简化并建立空间网格分析模型。认为,针对公路独柱曲线窄幅桥梁,采用公、铁2种计算方法的结果基本接近。建议采用公路桥梁计算表达式进行结构设计,以增大其安全储备;采用铁路桥梁计算表达式对其进行结构验算,可有效简化验算工作,并能真实反映结构的横向整体抗倾覆性能。

基于吊杆损伤的斜靠式拱桥动力特性仿真分析

借用MIDAS/Civil有限元程序,对吊杆的不同损伤状态进行了仿真,分析对比了桥梁完好状态和不同吊杆损伤情况下的桥梁动力特性,这对正确认识斜靠式拱桥在不同状态下的结构动力特征,合理评价桥梁运营阶段的健康状况提供了参考和基础性数据.

连续梁桥施工阶段地震响应及抗震性能评估

采用桥梁专用分析软件,基于悬臂施工理论,结合一座多跨连续-刚构组合桥梁,选取变化比较复杂的施工阶段为研究对象,进行地震响应及抗震性能计算.结果表明,刚构梁段受力性能优于连续梁段,连续-刚构过渡梁段内力变化特殊;刚构梁段顺桥向、连续梁段横桥向抗震性能较好;结构横桥向塑性发展快于顺桥向,成桥时顺桥向、横桥向塑性区域发展最快.研究认为,同类结构设计时,需重视过渡梁段的受力变化,加强刚构梁段的横桥向、连续梁段的顺桥向抗震设计,避免桥墩基础过早的出现塑性区域;施工时需要注意刚构桥横桥向荷载作用,加强对边跨合龙阶段的观测.

基于吊杆损伤的斜靠式拱桥动力特性分析

根据平顶山市城东河路湛河桥主桥———斜靠式拱桥的结构特点,借助M IDAS/C ivil桥梁通用有限元程序,建立该桥的空间精细FEM,对不同吊杆损伤工况进行结构动力特性分析。通过与桥梁完好状态下的桥梁动力特性对比,可以得出结论:吊杆损伤对斜靠式拱桥的低阶自振频率总体影响较小,但对桥梁整体竖向自振频率和扭转自振频率相对影响较大,吊杆损伤导致桥梁竖向和扭转自振频率降低;主拱比稳定拱吊杆损伤对该桥的自振频率影响敏感,跨中比1/4跨处吊杆损伤对该桥自振频率影响大。

混凝土桥梁服役过程中荷载与锈蚀的耦合作用

针对混凝土桥梁服役过程中荷载和环境作用,研究了耦合效应的数值分析方法。通过对荷载作用下钢筋锈蚀过程的分析,将钢筋应变分解为弹性应变和锈蚀应变,定义锈蚀应变与瞬时弹性应变的比值为钢筋的锈蚀系数,引入锈蚀钢筋的名义弹性模量,得出锈蚀钢筋的时变本构关系;基于虚功原理,推导了荷载-环境耦合作用下,钢筋混凝土单元的有限元列式,并给出了采用时程分析法的计算流程;采用Fortran语言编制非线性有限元程序对这一问题进行数值求解,并通过3片梁的模型试验验证上述方法的有效性。结果表明,钢筋混凝土桥梁荷载和环境耦合分析中,不仅需考虑钢筋锈蚀引起单元刚度矩阵的改变,同时应考虑附加节点荷载,本文提出的数值方法可用于混凝土桥梁长期力学性能的预测。