关键词： 地震动特性   高墩桥梁   增量动力分析   离散性   1阶模态谱加速度  

摘要： 为研究地震动特性对高墩大跨桥梁IDA分析结果离散性的影响,以某一高墩大跨铁路桥梁为工程依托,基于OpenSEES建立其非线性有限元模型;采用"谱兼容"的方法从太平洋地震中心的PEER数据库选择20条地震记录,对该算例桥梁进行IDA分析,研究地震动的峰值、反应谱幅值S_(***)和S_a(T_1,5%)等参数对结果离散性的影响。研究结果表明:高墩大跨桥梁的IDA分析结果的离散性是由于桥梁第1阶模态对应的谱加速度S_a(T_1,5%)的离散导致的,二者存在明显的正相关关系,在高墩大跨桥梁增量动力分析选择地震波时严格控制S_a(T_1,5%)的离散性,有利于提高高墩大跨桥梁非线性地震反应分析结果的精确性。

关键词： 公路桥梁   施工控制   数值计算   理论分析   预拱度   合龙段  

摘要： 以牛家沟特大桥为工程背景,对高墩大跨连续刚构桥施工线形控制方法开展研究。采用通用有限元软件MIDAS/Civil对该桥施工阶段进行全过程分析,考虑时变效应,建立结构长期变形预测模型,对传统的按照公路桥规设置预拱度的方法进行修正,考虑施工偏差的影响分配成桥预拱度;在施工过程中建立完善的实时监测体系,对结构线形、墩顶位移和基础沉降进行实时检测和分析,确保大桥施工安全和线形精度要求。施工监控结果显示:施工合龙精度得到较好控制,6个合龙段扣除桥面纵向坡度影响后的合龙误差均在2.0 cm以内,轴线误差不超过1.5 cm。

关键词： 高墩大跨连续刚构   合龙工艺   顶推   抗推刚度  

摘要： 以跨径(100m+190m+100m)的PC连续刚构桥—江津(渝黔界)经习水至古蔺(黔川界)高速公路官渡河特大桥工程为对象,对其施工阶段边中跨合龙工艺进行有限元计算分析,研究边中跨合龙顺序对桥梁结构应力、位移的影响,以及高墩大跨连续刚构合龙前是否施加顶推力。

关键词： 刚构桥   双肢薄壁高墩   低周反复荷载   延性性能   滞回曲线   骨架曲线  

摘要： 针对张家界太极溪特大桥的双肢薄壁高墩的抗震性能,以相似比1∶16制作该桥墩的缩尺模型,对试件进行单调低周荷载的加载。结果表明:试验墩的破坏模式主要呈现"弯剪破坏模式",双肢薄壁墩相较同类型高桥墩的延性有着明显提高,滞回曲线捏缩效应非常明显。通过原桥桥墩的有限元模型与试验墩做对比,得到有限元计算结果与试验结果相一致。并使用ANSYS对该桥墩的横向布置、双肢间距与刚度的影响做了探究,改变横梁布置可以非常明显地提升该类桥墩的峰值荷载,即明显提高了其抗推承载力。且适当增大双肢间距或提高双肢刚度可以在保证该桥墩抗推承载力不变的同时,显著提升其延性性能,而减小双肢刚度使其抗推承载力与延性性能均由于压弯破坏而明显减小。

关键词： 刚构桥   动力稳定   非线性   ANSYS  

摘要： 地震作用下高墩大跨连续刚构桥的动力稳定性能已成控制结构安全的重要因素.本文基于ANSYS的动力稳定性分析方法—改进的动态特征值法,对某一刚构桥在考虑双重非线性下的动力稳定性进行了分析;探讨地震波特性、阻尼比、结构特性等对其动态特征值的影响.结果表明随着地震波周期、地震波幅值、结构跨度、桥墩高度中任意一个的增大或梁端约束的减弱,结构的动态特征值均呈现最小值减少、最大值增大的趋势;阻尼比越大,结构动态特征值曲线波动幅度越小.

关键词： 自适应控制   大跨度   预应力   T形刚构   施工控制  

摘要： 文章对自适应控制法进行分析,确定了影响T形刚构桥施工的因素,通过对桥梁的线性和应力的监测,将理论值与实测值进行比较,差值在容许范围之内,桥梁线性和应力得到了有效控制。

关键词： 高墩大跨连续刚构桥   施工技术   横向刚度   线形控制  

摘要： 连续刚构桥作为使用最为广泛的桥型之一，是中国高速路网及铁路网的主力桥型。本文依托陕晋大峡谷黄河特大桥的全过程施工，介绍了在连续刚构桥施工过程中遇到的承台大体积混凝土水化热温度控制问题、施工测量精度控制问题、墩身裂缝控制问题、支架及挂篮搭设与预压、悬灌施工及桥梁线形控制等问题。通过对工法工艺的改进，提出了“内降外保承台大体积混凝土一次浇筑温控技术”、冬季蒸汽养护、夏季喷淋养护、分幅顶推施工等一系列施工技术，有效的解决了在薄壁大跨连续刚构桥中遇到的施工难题，保证了承台温度控制在合理范围内，防止了裂缝的发展。使用有效的混凝土养护措施解决了施工环境温差大的影响。\n 作者使用有限元分析软件Midas Civil对挂篮预压变形进行了分析，并与实际观测值对比，发现建立的模型具有较好的预测效果，为模板的定位和桥梁线形控制提供了可靠保障。使用ANSYS对最大悬臂状态侧向刚度进行了分析，分析结果表明，在最大悬臂状态，T构的横向刚度较小，受风载产生了不可忽略的变形，应当在施工中采取有效的防风措施，以保证桥梁线形达到设计值。\n 通过本文对连续刚构桥关键技术的研究，解决了类似桥梁建设中的施工难题，对后续其他桥梁施工具有一定的参考价值。

关键词： 有限元模型   稳定度   屈曲模态   刚构桥   汽车荷载   稳定性分析  

摘要： 随着高速公路深入崇山峻岭,跨越大江大河的工程增多,高墩大跨桥梁的修建也越来越多,而高墩大跨桥梁的稳定,成为该类桥梁的制约性因素。本文依托云南省某高速公路高墩大跨刚构桥,对不同截面形式下的高墩刚构桥在成桥状态下的稳定性做了建模分析。该桥为三跨的预应力连续型刚构结构,桥梁全长为340m,桥跨布置为（90+160+90）m,主梁截面形式为单箱单室直腹板,下部结构为:1;墩为60m高的单肢箱型

关键词： 日照温差荷载   静风荷载   温度—静风耦合效应   薄壁空心超高墩   结构稳定性  

摘要： 超高墩大跨连续刚构桥的整体刚度相对小跨径同类桥型要小,结构更柔,在其施工过程中对诸多荷载的敏感性较高。实际监测中发现,温度荷载和风荷载及二者耦合作用在桥梁建设的全过程中都对结构的线形和稳定性有着不可忽略的影响。为此本文展开了以下研究:1、依托实际工程的监测数据,确定出桥墩壁厚内向阳侧和背阳侧的最大温差,运用非线性回归分析拟合并建立了沿壁厚方向的非线性最大温差曲线:T=25.7+4.1e-。依据该式将日照温差荷载加载到ANSYS实体模型中进行热力耦合与结构分析,计算出超高墩的最大横向偏位为5.5cm。并计算分析了桥墩在上述温度荷载下的轴线偏位对上部主梁线形和应力的影响;2、根据偏于保守的公路桥梁抗风规范对结构不同施工阶段进行了不同风荷载工况下的变形分析,发现随着风速的提高结构的变形呈指数式增长;3、对超高墩大跨连续刚构桥的最高裸墩阶段、主梁的最大双悬臂以及成桥阶段进行了施工全过程的非线性日照温差温度效应、静风风致效应、温度—静风耦合效应的分析后,采用有限元软件ANSYS对结构在上述三种工况下进行了几何非线性稳定性分析;4、根据计算结果分析得出温度和静风及温度—静风耦合作用在不同施工阶段对结构稳定性的影响程度和变化趋势,发现温度和静风荷载均会降低结构的稳定性,但二者耦合作用下对结构稳定性的影响中静风荷载占主导地位,且风速的增大可改善结构的温度效应;5、针对桥墩和主梁悬臂施工中在温度—静风耦合作用下稳定性明显下降的现象,分别提出了三种提高结构稳定性的临时控制措施,并对比分析了各措施的控制效果。结果显示:主墩施工阶段设置临时横向联系和长悬臂施工时主梁设置临时纵向过渡梁可显著提高结构的稳定性。

关键词： 高墩大跨曲线刚构桥   三分力系数   计算流体力学   FLUENT软件   并行计算  

摘要： 近年来,我国科学技术和交通事业的蓬勃发展有目共睹。高墩大跨连续刚构桥也因此被广泛应用,并且逐步向大跨、轻柔、超高墩、结构异形等方向发展。桥梁的抗风性能作为桥梁设计和使用过程的重要考量指标很值得深入探讨。我国现有的《公路桥梁抗风设计规范》中仅对直线单幅桥面桥梁的三分力系数做了说明,同时国内对曲线连续刚构桥的抗风研究也比较少。有鉴于此,本文结合古龙山特大桥实际案例和CFD方法对曲线箱梁的三分力系数影响做了相关研究。同时,高性能计算机集群和并行计算是目前降低数值模拟时间的有效方案,所以本文也基于工程流变学湖南省重点实验室计算机集群和FLUENT软件对桥梁风场开展了并行计算研究,探讨了桥梁风场大规模并行计算中网格数、核数等因素对并行效率、加速比的影响,以及网格数与核心数之间的最佳匹配关系。具体包含以下几方面的工作:(1)介绍了高墩大跨曲线刚构桥在国内的发展,综述了计算流体力学(CFD)方法在桥梁风场研究方面的成果。(2)基于Linux版本FLUENT软件,选取山店江大桥跨中断面三分力系数作为数值模拟验证方案进行了数值模拟计算,计算结果与参考文献中的实验数据较吻合,再次验证了 CFD方法在桥梁风场方面研究的可行性。(3)针对本文研究案例古龙山特大桥,展开了箱梁断面三分力系数和流场的二维数值模拟研究。探讨了箱梁断面三分力系数和流场随风速、风攻角、梁高等因素变化的影响。计算结果表明:风速的变化对升力系数的影响较明显,具体表现为,随着风速的增加,升力系数逐渐增大;阻力系数、力矩系数随风速的变化幅度较小。风攻角的变化对升力系数的影响较明显,当风速10m/s时升力系数最大值出现在0度攻角处,同时向正负攻角两侧递减。攻角的变化对阻力系数和力矩系数影响较小。随着箱梁高度增加,流场越趋复杂,细节越丰富。(4)建立了古龙山大桥箱梁三维数值模拟模型,研究了直线箱梁在三维情况下三分力系数随风速变化的影响以及曲线箱梁在三维情况下三分力系数和流场随箱梁曲率变化的影响。计算结果表明:阻力系数随曲率半径增大而缓慢减小,升力系数与力矩系数随曲率半径增大而缓慢增大,总的来说曲率变化对三分力系数的绝对值影响较小。(5)基于工程流变学湖南省重点实验室DELL计算机集群和FLUENT平台,在LINUX环境下建立了桥梁风场三维数值模拟系统,研究探讨了桥梁风场大规模并行计算中网格数、核数等因素对并行效率、加速比的影响,以及网格数与核心数之间的最佳匹配关系。计算结果表明:计算时间随着网格规模的增大而增大,基本呈线性关系。在一定核数范围内,随着核数的增多,计算时间较少特别显著,而当核数超过一定范围时,计算时间的减少随核数的增多不是很明显。在本文的数值模拟当中,较佳的核数范围在2-6个之间。