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考虑高阶振型效应的大跨度钢桁拱桥瑞利阻尼参数取值研究

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桥梁建设 2024年第4期54卷 14-20页

作者：张永亮朱光增刘沛兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 甘肃省工程咨询中心甘肃兰州730030

为了解高阶振型效应对大跨度钢桁拱桥地震反应的影响机制,以及在采用直接积分法时构建合适的瑞利阻尼矩阵,以某490 m跨径钢桁拱桥为背景,采用SAP 2000软件建立全桥弹性动力计算模型。针对主拱圈上(下)弦杆轴力、弯矩,研究振型参与质量... 详细信息

为了解高阶振型效应对大跨度钢桁拱桥地震反应的影响机制,以及在采用直接积分法时构建合适的瑞利阻尼矩阵,以某490 m跨径钢桁拱桥为背景,采用SAP 2000软件建立全桥弹性动力计算模型。针对主拱圈上(下)弦杆轴力、弯矩,研究振型参与质量最大的7阶(第1、4、8、11、13、23、49阶)振型反应与总反应的占比关系,并对构建瑞利阻尼矩阵的特征频率选取方法展开研究。结果表明:主拱圈上、下弦杆拱脚区域的轴力主要由1阶振型(第1阶)控制,由拱脚向拱顶过渡,逐渐转变为由2~4阶振型控制,高阶振型效应显著;同一阶振型对主拱圈上、下弦杆轴力贡献率及分布规律的影响不同;对于复杂钢桁拱桥,采用振动方向上振型参与质量较大的2阶振型特征频率构建瑞利阻尼矩阵可能因高估了高阶振型阻尼比,导致除拱脚区域以外的拱圈弦杆杆件轴力计算结果偏小,结构偏于不安全;采用直接积分法对复杂钢桁拱桥进行地震反应分析时,建议选取多阶控制振型构建相应的瑞利阻尼工况,并对其计算结果取包络用于抗震设计。

关键词：钢桁拱桥地震反应高阶振型瑞利阻尼振型叠加法直接积分法抗震分析

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大跨公铁两用钢桁拱桥边跨施工关键技术

世界桥梁 2024年第5期52卷 30-36页

作者：周仁忠康学云唐震刘华龙中交第二航务工程局有限公司湖北武汉430040 长大桥梁建设施工技术行业重点实验室湖北武汉430040 中交二航局第四工程有限公司安徽芜湖241000

常泰长江大桥天星洲专用航道桥为(168+388+168)m大跨重载公铁两用钢桁拱桥。主梁采用2片主桁双层板桁组合结构,边跨钢梁施工采用架梁吊机悬臂散件拼装。为确保边跨钢梁架设轴线和竖曲线线形,按照最快形成稳定桁片结构原则拼装,上墩前悬... 详细信息

常泰长江大桥天星洲专用航道桥为(168+388+168)m大跨重载公铁两用钢桁拱桥。主梁采用2片主桁双层板桁组合结构,边跨钢梁施工采用架梁吊机悬臂散件拼装。为确保边跨钢梁架设轴线和竖曲线线形,按照最快形成稳定桁片结构原则拼装,上墩前悬臂拼装并形成三角桁片稳定结构后再实施抄垫;在钢梁架设过程中对钢梁标高进行调整,精确控制钢梁上墩标高;为确保边跨钢梁架设结构受力满足要求,通过有限元理论分析比选,确定临时墩最优脱空时机;采用“基于空间六点调位法”对边跨钢梁进行整体精确定位;主墩支座采用重力法灌浆;基于多点变形协调,通过优化杆件安装工艺,解决了超静定结构杆件带力安装难题。

关键词：钢桁拱桥悬臂散件拼装上墩标高临时墩脱空钢梁调位支座灌浆杆件带力安装施工技术

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大跨度钢桁拱桥运输及海上吊装关键技术

中国港湾建设 2024年第5期44卷 86-92页

作者：缪晨辉中铁广州工程局集团有限公司广东广州511400

外海大跨度钢桁拱桥吊装极易受到恶劣海况影响,导致吊装施工可作业时间短、安全风险高、成本压力大。针对外海大跨度钢桁拱桥施工难题,广东石化2000万t/a重油加工工程原油码头钢引桥安装工程开发了钢桁拱桥的自行式模块平板车运输上驳... 详细信息

外海大跨度钢桁拱桥吊装极易受到恶劣海况影响,导致吊装施工可作业时间短、安全风险高、成本压力大。针对外海大跨度钢桁拱桥施工难题,广东石化2000万t/a重油加工工程原油码头钢引桥安装工程开发了钢桁拱桥的自行式模块平板车运输上驳技术、下主桁起吊技术、恶劣海况快速精确吊装技术和复杂地形旋转安装技术。该技术有效地保障了大跨度钢桁拱桥海上吊装施工的安全、质量、进度和成本,为今后类似工程的施工提供了参考和借鉴作用。

关键词：恶劣海况钢桁拱桥大跨度运输海上吊装

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钢桁拱桥吊杆涡激振动仿真分析

中国铁道科学 2009年第2期30卷 31-37页

作者：詹昊方秦汉李万平华中科技大学土木工程与力学学院湖北武汉430074 中铁大桥勘测设计院有限公司湖北武汉430050

对流体力学计算软件FLUENT6.3进行二次开发,建立二维平面模型,将Newmark方法的代码嵌入用户自定义函数UDF,运用FLUENT动网格技术对南京大胜关长江大桥吊杆进行涡激振动仿真计算,研究切角长方形、圆角长方形2种截面吊杆的气动力性能。分... 详细信息

对流体力学计算软件FLUENT6.3进行二次开发,建立二维平面模型,将Newmark方法的代码嵌入用户自定义函数UDF,运用FLUENT动网格技术对南京大胜关长江大桥吊杆进行涡激振动仿真计算,研究切角长方形、圆角长方形2种截面吊杆的气动力性能。分析表明:截面几何形状的微小变化会引起结构气动力性能发生很大变化;吊杆截面从长方形变到切角长方形再变到圆角长方形,吊杆的涡脱落规模逐渐减小,升力逐渐减小;随着阻尼比的增加,结构涡激振动的最大振幅及锁定风速区间均减少;切角长方形截面吊杆仿真计算结果与风洞试验结果吻合较好;圆角长方形截面吊杆最大振幅及锁定风速区间明显小于切角长方形截面吊杆。

关键词：钢桁拱桥吊杆涡激振动气动性能锁定风速区间振幅

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行波效应对大跨钢桁拱桥地震易损性的影响

中国铁道科学 2021年第4期42卷 60-68页

作者：张永亮刘聪聪虞庐松朱光增兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

以某主跨长为490 m的大跨有推力上承式钢桁拱桥为研究对象,分别采用一致激励与行波激励2种激励模式,基于能力需求比模型与增量动力分析,建立拱上立柱及拱肋弦杆典型构件易损性曲线及概率差值曲线,分析行波效应对该桥地震易损性的影响。... 详细信息

以某主跨长为490 m的大跨有推力上承式钢桁拱桥为研究对象,分别采用一致激励与行波激励2种激励模式,基于能力需求比模型与增量动力分析,建立拱上立柱及拱肋弦杆典型构件易损性曲线及概率差值曲线,分析行波效应对该桥地震易损性的影响。结果表明:2种激励模式下,拱顶区域与拱上立柱相交处的上弦杆、拱顶短立柱均为易损构件;与一致激励相比,行波激励下拱肋上弦杆易损构件总数量由10个增至22个,即内、外侧上弦杆数量分别由8和2个增至13和9个;行波激励下拱肋1/4和3/4附近区域的上弦杆也变为易损构件;行波效应对拱顶区域上弦杆易损构件的中等损伤超越概率影响显著,一致激励下的分析会明显低估响应结果;拱桥在峰值加速度0.5g的罕遇地震行波激励下,中等损伤超越概率仅为3%,拱肋弦杆基本保持在弹性或处于轻微损伤状态。

关键词：钢桁拱桥有推力地震易损性行波效应易损构件

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大跨度钢桁拱桥节点疲劳性能试验研究

土木建筑与环境工程 2010年第6期32卷 60-66页

作者：周志祥向红徐勇重庆交通大学土木建筑学院重庆400074

重庆朝天门大桥是当今世界第一大跨度拱桥,其下弦节点直接承受公路荷载与轻轨荷载的双重作用,下弦节点连接处应力幅大,目前大跨度钢桥中未曾有类似的设计及试验,因此,该文对其下弦节点连接进行了高周疲劳试验以确定其连接的可靠性。首... 详细信息

重庆朝天门大桥是当今世界第一大跨度拱桥,其下弦节点直接承受公路荷载与轻轨荷载的双重作用,下弦节点连接处应力幅大,目前大跨度钢桥中未曾有类似的设计及试验,因此,该文对其下弦节点连接进行了高周疲劳试验以确定其连接的可靠性。首先通过相关规范及朝天门大桥的交通量确定出模型的试验荷载,并完成从实桥节点到模型的转换,然后对模型进行正常设计荷载下的200万次疲劳试验,该试验验证了设计寿命期内朝天门大桥节点连接的安全性,并用空间有限元分析结果验证了试验数据的真实性。最后进行了该模型的疲劳破坏试验,得出了这类节点的疲劳破坏规律,为该类桥梁以后的设计及监测提供了数据及参考意见。

关键词：钢桁拱桥节点连接疲劳试验破坏试验

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大跨度钢桁拱桥拱桁交叉节点疲劳试验研究

铁道学报 2010年第4期32卷 79-83页

作者：李贞新强士中卫星任伟平中交公路规划设计院有限公司北京100088 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

大跨度公轨两用桥拱桁交叉节点处汇交杆件多、形状复杂、规模大、受力集中,处于典型的复杂空间受力状态。本文介绍根据疲劳损伤累计理论确定疲劳试验荷载的过程,得出疲劳荷载主要取决于下层汽车荷载和地铁荷载的结论。设计并制作1∶4缩... 详细信息

大跨度公轨两用桥拱桁交叉节点处汇交杆件多、形状复杂、规模大、受力集中,处于典型的复杂空间受力状态。本文介绍根据疲劳损伤累计理论确定疲劳试验荷载的过程,得出疲劳荷载主要取决于下层汽车荷载和地铁荷载的结论。设计并制作1∶4缩尺模型,对该模型进行200万次疲劳加载试验。试验结果表明:结构应力水平较低,最大主拉应力为28.5 MPa,最大***应力为45.1 MPa。在完成循环加载200万次后,试验模型未发现裂纹,逐步提高荷载幅,循环加载276万次,试验模型未发现裂纹,可得出重庆朝天门大桥的拱桁交叉节点连接结构在正常养护维修情况下,设计寿命期内不会发生疲劳开裂,疲劳强度满足要求。

关键词：公轨两用桥钢桁拱桥拱桁交叉节点荷载谱疲劳试验

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台风对大跨度钢桁拱桥抗风性能的影响

同济大学学报（自然科学版） 2009年第1期37卷 13-19,25页

作者：王小松赵林葛耀君朱乐东重庆交通大学桥梁系重庆400074 同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092

采用Monte-Carlo台风随机模拟算法的结果和风荷载规范良态气象风环境参数建议取值,在大气边界层风洞中利用被动紊流发生装置再现了良态和台风2类气象条件下的风环境特征.以地处珠江流域台风多发区的广州新光大桥为例,采用全桥气弹模型... 详细信息

采用Monte-Carlo台风随机模拟算法的结果和风荷载规范良态气象风环境参数建议取值,在大气边界层风洞中利用被动紊流发生装置再现了良态和台风2类气象条件下的风环境特征.以地处珠江流域台风多发区的广州新光大桥为例,采用全桥气弹模型风洞试验和基于主梁及肋拱测力试验的3维静风稳定性数值计算等手段,详细分析了中承式大跨度连续刚桁拱桥在2类风环境中平均风位移、风致抖振响应和3维稳定性的差异,分析过程比较了2类气象条件下重现期设计风速、平均风和紊流度剖面等因素对于拱桥抗风性能的影响.

关键词：钢桁拱桥良态气象台风气象抗风性能风洞试验

大跨度三主桁钢桁拱桥施工状态抖振风洞试验研究

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桥梁建设 2021年第5期51卷 29-36页

作者：赵健安路明任延龙刘银涛张鹏志中国铁建大桥工程局集团有限公司天津300300

为研究大跨度拱桥施工状态的风致抖振性能,以三主桁钢桁拱桥——明珠湾大桥为背景,采用风洞试验对紊流风作用下的桥梁抖振响应进行测试。根据施工步骤选取典型施工状态,建立桥梁结构有限元模型并进行动力特性分析,通过比较自振模态频率... 详细信息

为研究大跨度拱桥施工状态的风致抖振性能,以三主桁钢桁拱桥——明珠湾大桥为背景,采用风洞试验对紊流风作用下的桥梁抖振响应进行测试。根据施工步骤选取典型施工状态,建立桥梁结构有限元模型并进行动力特性分析,通过比较自振模态频率,确定最不利施工状态。制作最不利施工状态下桥梁1∶100缩尺气弹模型,采用U形弹簧等效模拟梁、拱刚度,在模拟B类风场的边界层风洞中进行桥梁气弹模型抖振响应测试。结果表明:梁、拱已拼装至最大单悬臂且第3层扣索尚未张拉时为最不利施工状态;抖振随机响应以一阶竖弯和一阶横弯为主,抖振响应峰值因子与规范取值范围基本吻合;完全横桥向来风条件下拱桥抖振响应最大,完全顺桥向来风时抖振响应最小。

关键词：钢桁拱桥施工状态抖振位移峰值因子风偏角气弹模型风洞试验有限元法