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某钢箱梁悬索桥加固方案设计与分析

公路 2024年第3期69卷 104-110页

作者：姜宏维郭建明中国公路工程咨询集团有限公司北京市100089 公路建设与养护技术、材料及装备交通运输行业研发中心北京市100097 中交集团公路路面养护技术研发中心北京市100097 中咨公路养护检测技术有限公司北京市100097

在大跨度钢箱梁悬索桥建设发展初期,设计和施工理念的不完善,造成在部分悬索桥运营过程中钢箱梁发生开裂现象,影响桥梁的安全运营。以某座主跨为1 108 m的单跨钢箱梁悬索桥为例,采用有限元软件ANSYS板壳单元建立该桥节段静力分析模型,... 详细信息

在大跨度钢箱梁悬索桥建设发展初期,设计和施工理念的不完善,造成在部分悬索桥运营过程中钢箱梁发生开裂现象,影响桥梁的安全运营。以某座主跨为1 108 m的单跨钢箱梁悬索桥为例,采用有限元软件ANSYS板壳单元建立该桥节段静力分析模型,得到开裂位置精细化受力分析结果,明确了钢箱梁开裂原因。在此基础上,提出了3种加固措施,并对3种措施进行了方案组合,结果表明,当3种措施同时作用于钢箱梁上时,可以有效地减小开裂处的应力,从而达到加固处治效果。

关键词：桥梁工程钢箱梁悬索桥钢箱梁开裂应力集中加固设计

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大跨度钢箱梁悬索桥温度效应的空间特性研究

大跨度钢箱梁悬索桥温度效应的空间特性研究

作者：姚俊杰华南理工大学

学位级别：硕士

温度是桥梁的一种重要荷载形式,对桥梁结构的力学性能产生显著影响,也是桥梁导致病害和性能退化的重要因素之一,甚至引发结构失效和垮塌等重大安全事故。研究桥梁结构温度效应,评估温度对桥梁力学性能的影响,能够为桥梁病害控制、运营... 详细信息

温度是桥梁的一种重要荷载形式,对桥梁结构的力学性能产生显著影响,也是桥梁导致病害和性能退化的重要因素之一,甚至引发结构失效和垮塌等重大安全事故。研究桥梁结构温度效应,评估温度对桥梁力学性能的影响,能够为桥梁病害控制、运营管理和维护提供重要的技术支撑。大跨度桥梁的温度场及其作用下的结构响应具有复杂的时间与空间特性,使得温度效应难以准确分析和评估。本文以某大跨度钢箱梁悬索桥为研究对象,开展桥梁温度效应的空间特性研究。主要研究内容如下:(1)以某大跨度钢箱梁悬索桥为研究对象,建立钢箱梁悬索桥各构件的二维有限元热分析模型,基于外部气象条件建立时变的桥梁热分析条件,通过编程实现了MATLAB热边界条件计算与ANSYS有限元热分析之间的数据交互与控制。采用瞬态热分析方法计算悬索桥各构件在服役环境下的时变温度场,并将温度场数值分析结果与实测温度进行对比分析,验证并实现了大跨钢箱梁悬索桥温度场的准确计算。(2)基于材料温变特性和合理设置边界条件,建立大跨度钢箱梁悬索桥的三维有限元结构分析模型,将热分析中计算的温度场施加于有限元结构分析模型,通过有限元时程分析得到桥梁在日温度荷载作用下的结构响应,并将计算值与桥梁SHM系统监测的结构响应实测值进行对比分析,验证并实现服役环境下大跨钢箱梁悬索桥在足尺时变温度荷载作用下结构响应的准确计算。(3)基于有限元分析,对钢箱梁悬索桥各构件的温度效应空间分布特性进行分析。发现钢箱梁和主缆的温度效应是悬索桥温度效应的主要成分,并具有比较明显的空间分布特点。同时,通过对比温度和设计车荷载作用下各主要受力构件的力学响应,评估温度效应对悬索桥力学性能的影响。结果表明温度对桥梁的结构响应影响十分显著,局部构件的温度响应甚至大于设计车荷载作用的响应。(4)基于有限元数值分析,对悬索桥钢箱梁和缆索构件构造不同空间尺度和程度的损伤来模拟其性能退化。将足尺时变温度荷载施加于不同损伤情况下的有限元模型,分析桥梁性能退化过程中温度响应的变化情况,并与相同状态模型下的设计车荷载响应进行对比分析。结果表明,在钢箱梁构件和主缆构件整体性能退化过程中,悬索桥的部分温度响应比车荷载响应增加更为显著;局部构件的损伤对桥梁整体温度响应和车载响应的影响很小,仅对该损伤构件的响应影响明显。

关键词：钢箱梁悬索桥温度场温度效应空间特性数值分析

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钢箱梁悬索桥局部更换索夹施工监控关键技术

运输经理世界 2023年第11期 64-66页

作者：施权君蒋凌杰张惠广西交通投资集团有限公司广西南宁530022 广西交通工程检测有限公司广西南宁530011 广西交通技师学院广西南宁530002

为了进一步提升钢箱梁悬索桥的运行性能,结合工程实例,介绍运营中的钢箱梁悬索桥的主缆索夹病害及处治方案,以及桥梁更换索夹施工过程中施工监控的主要技术指标、控制方法及关键技术。利用实测数据,验证施工监控指标和施工监控方法的有... 详细信息

为了进一步提升钢箱梁悬索桥的运行性能,结合工程实例,介绍运营中的钢箱梁悬索桥的主缆索夹病害及处治方案,以及桥梁更换索夹施工过程中施工监控的主要技术指标、控制方法及关键技术。利用实测数据,验证施工监控指标和施工监控方法的有效性,为同类桥梁维修加固和施工监控提供参考。

关键词：钢箱梁悬索桥缆索系统维修工况监控

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钢箱梁悬索桥风致响应与静力分析

山西建筑 2023年第5期49卷 163-167页

作者：文海泉马小淇江阿兰大连交通大学土木工程学院辽宁大连116622

风载和静载是桥梁在成桥阶段最常见的两种荷载,而钢箱梁悬索桥在风致作用下的响应尤为剧烈,容易引发安全性问题。为分析其风致响应情况,对某流线型钢箱梁悬索桥进行了数值风洞研究,计算了桥梁结构的三分力系数,并以此为基础分析了桥梁... 详细信息

风载和静载是桥梁在成桥阶段最常见的两种荷载,而钢箱梁悬索桥在风致作用下的响应尤为剧烈,容易引发安全性问题。为分析其风致响应情况,对某流线型钢箱梁悬索桥进行了数值风洞研究,计算了桥梁结构的三分力系数,并以此为基础分析了桥梁的风致响应,得出了最大的内力与位移,验证了悬索桥的安全性。研究结果表明:流线型钢箱梁三分力系数在-12°~+12°攻角中稳定变化;桥梁在驰振、颤振与涡振中均表现出良好稳定性;全桥在不同荷载工况下的位移与内力均符合规范要求,验证了桥梁结构的安全性与稳定性。

关键词：钢箱梁悬索桥静力三分力系数数值风洞

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钢箱梁悬索桥颤振导数和颤振临界风速预测

阴山学刊（自然科学版） 2016年第1期30卷 30-34页

作者：蒋亚琼邵亚会安徽新华学院土木工程系合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

21世纪是跨海大桥建造的新时代,钢箱梁悬索桥作为首选桥型,其空气动力稳定性的研究至关重要。本文以西堠门跨海大桥钢箱梁悬索桥为工程依托,基于风洞试验数据,对不同槽宽比和不同稳定板高度的多个风洞试验工况的颤振临界风速进行了研究... 详细信息

21世纪是跨海大桥建造的新时代,钢箱梁悬索桥作为首选桥型,其空气动力稳定性的研究至关重要。本文以西堠门跨海大桥钢箱梁悬索桥为工程依托,基于风洞试验数据,对不同槽宽比和不同稳定板高度的多个风洞试验工况的颤振临界风速进行了研究:鉴于BP神经网络的强鲁棒性,实现了颤振临界风速的人工神经网络建立、训练和预测;完成了BP神经网络在颤振导数预测中的应用。最终研究认为:预测的颤振临界风速和颤振导数经与已有风洞试验数据进行对比,吻合较好;本文方法可以用于开槽箱梁桥的颤振临界风速和颤振导数的预测,进而为箱梁的选型提供帮助,节省风洞试验的成本。

关键词：钢箱梁悬索桥颤振导数颤振临界风速 BP神经网络

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环氧树脂沥青混合料在钢箱梁悬索桥中的应用

交通世界 2021年第30期 20-21,25页

作者：黄河广东省南粤交通清云高速公路管理中心广东肇庆526252

钢桥面铺装是桥梁建设中的重难点,结合实际工程,从环氧树脂沥青混合料的发展与应用角度,分析了桥面铺装方案及材料、环氧沥青混凝土配比,并提出桥面铺装环氧树脂沥青混合料的应用要点,为桥梁的长期、安全、稳定运行提供保障。

关键词：环氧树脂沥青混合料钢箱梁悬索桥铺装方案

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大跨度钢箱梁悬索桥静载试验研究

科学技术创新 2021年第18期 135-136页

作者：岳洪武内蒙古交通职业技术学院内蒙古赤峰024000

本文以主跨跨径808m的某跨越长江简支钢箱梁悬索桥桥静载试验为背景,分析该桥梁结构在静力荷载作用下控制截面的强度和刚度,以评价桥梁的承载能力性能。同时通过对该桥静力荷载状态进行有限元分析模拟,将该桥在实际静力荷载作用下实测... 详细信息

本文以主跨跨径808m的某跨越长江简支钢箱梁悬索桥桥静载试验为背景,分析该桥梁结构在静力荷载作用下控制截面的强度和刚度,以评价桥梁的承载能力性能。同时通过对该桥静力荷载状态进行有限元分析模拟,将该桥在实际静力荷载作用下实测结构反应与有限元模拟分析结果进行比较。结果表明该特大桥试验控制截面强度和刚度满足规范要求,受力状况与理论模拟结果相符,桥梁整体性能良好。

关键词：大跨度钢箱梁悬索桥静载试验强度刚度

考虑材料腐蚀的大跨径钢箱梁悬索桥疲劳可靠度分析

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交通科技 2024年第1期 76-80页

作者：丁亮武汉综合交通研究院有限公司武汉430010

大跨径钢箱梁悬索桥受腐蚀疲劳影响显著,系统评估其疲劳可靠指标可极大保证其服役的安全性。文中通过ANSYS APDL建立大跨径钢箱梁悬索桥非线性结构模型,引入腐蚀疲劳抗力和荷载效应时变模型,基于RBF神经网络模型建立考虑材料腐蚀的大跨... 详细信息

大跨径钢箱梁悬索桥受腐蚀疲劳影响显著,系统评估其疲劳可靠指标可极大保证其服役的安全性。文中通过ANSYS APDL建立大跨径钢箱梁悬索桥非线性结构模型,引入腐蚀疲劳抗力和荷载效应时变模型,基于RBF神经网络模型建立考虑材料腐蚀的大跨径大跨径钢箱梁悬索桥疲劳可靠度分析方法,并以典型桥梁工程为例进行疲劳可靠度评估及材料参数敏感性分析。结果表明,随着使用年限的增加,钢箱梁悬索桥桥面板和U肋位置腐蚀疲劳可靠指标逐年下降,在80年以后低于目标可靠指标3.7的要求,结构可能面临失效风险;钢材强度均值和弹性模量均值同钢箱梁悬索桥的桥面板及U肋位置腐蚀疲劳可靠指标成正比,而对应的变异系数呈反比变化。疲劳可靠度评估时应重点考虑材料参数的影响。

关键词：钢箱梁悬索桥疲劳可靠度材料腐蚀敏感性分析 RBF神经网络

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山区钢箱梁悬索桥抗风性能研究

山西建筑 2022年第13期48卷 145-147,174页

作者：徐茂裴城苏交科集团股份有限公司江苏南京210019 西南交通大学四川成都610000

根据某山区大跨钢箱梁悬索桥的具体地形地理条件,计算得出了桥梁的设计风参数和结构动力特性。为了研究主梁断面的抗风性能,进行了节段模型静力试验和动力试验,研究了桥梁的颤振特性和涡激振动特性。结果表明:主梁升力系数斜率为正,说... 详细信息

根据某山区大跨钢箱梁悬索桥的具体地形地理条件,计算得出了桥梁的设计风参数和结构动力特性。为了研究主梁断面的抗风性能,进行了节段模型静力试验和动力试验,研究了桥梁的颤振特性和涡激振动特性。结果表明:主梁升力系数斜率为正,说明断面具备气动稳定的必要条件。成桥状态当风攻角为+3°和+5°时,颤振临界风速为94.3 m/s和84.2 m/s,施工状态当风攻角为+5°时,颤振临界风速为95.7 m/s,均大于相应的颤振检验风速,具有足够的颤振安全性;成桥状态主梁出现了1个竖向和1个扭转涡振区,竖向振动锁定风速17.8 m/s,振幅为46 mm;扭转锁定风速为23.4 m/s,振幅为0.097°,均在规范容许值之内。

关键词：钢箱梁悬索桥涡激振动颤振风洞试验