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三跨连续梁桥动力特性分析

三跨连续梁桥动力特性分析
三跨连续梁桥动力特性分析

三跨连续梁桥动力特性分析

第一章在桥梁设计中,动力特性的研究尤为重要。对动力特性进行分析与研究最主要的原因是为了避免共振。本文通过比较惯性矩变化导致的刚度分配变化和跨径布置对多跨变截面连续梁桥自振特性的影响,并运用有限元软件对三跨连续梁桥进行动力特性分析,得出三跨连续梁桥的自振频率的变化规律,从而为冲击系数的合理取值提供依据。

1.1多跨连续梁桥的跨径布置

连续梁桥分为等截面连续梁桥和变截面连续梁桥。

等截面连续梁桥可以选用等跨布置和不等跨径布置两种布置方式。等跨布置的跨径大小主要取决于分孔是否经济和施工技术条件等。当桥梁按照等跨径布置会使标准跨径较大时,为了减少边跨的正弯矩,将边跨跨径取小于中跨的结构布置,即不等跨布置,一般边跨与中跨跨长之比在0. 6-0. 8之间,边跨与中跨跨长之比简称边中跨比。

当连续梁桥主跨的跨径接近或者大于70m时,若主梁仍然釆用等截面的布置方式,在恒载和活载作用时,将会出现主梁支点截面的负弯矩比跨中截面的正弯矩大很多。为了使受力更加合理和建造更加经济,此时,釆用变截面连续梁桥的设计,不仅更加经济,也使受力更加符合要求,高度变化和内力变化基本相适应。对于跨径,变截面连续梁桥立面一般采用不等跨径布置。对于三跨以上的连续梁桥,除边跨之外,其余中间跨一般采用等跨径布置以方便施工。对于多于两跨的连续梁桥,其跨径比一般为0. 6-0. 8左右。当釆用箱形截面的三跨连续梁桥时, 该比值甚至可减少至0. 5-0.7,当接近0.618时,桥跨变化会显得平顺、流畅, 较为美观。此时,连续箱梁的梁高宜采用变高度设汁,其底曲线采用折线(釆用折线形截面布置可使构造简单、施工方便)、二次抛物线和介于折线与二次抛物线之间的1. 5-1. 8次抛物线的设计形式,从而使底曲线变化规律与连续梁弯矩变化规律基本接近。

1.2分析动力特性的原因

所谓动力特性是指自振周期(自振频率)、振型、阻尼比三个主要方面。分析与研究动力特性的首要原因是为了了解自振频率及振型以在桥梁设计时避开共振。历

史上,1831年一队英国士兵通过曼彻思特附近的布劳顿吊桥时,整齐的正步使桥梁发生共振而倒塌。其次,冲击系数"的讣算采用以结构基频为指标的方法。按照桥梁结构不同的基频,汽车引起的冲击系数在0.05~0.45之间按照某种规律变化。进行动力特性的分析与研究,可以对冲击系数的合理取值给出建议,方便桥梁的设计。

1.3多跨连续梁的刚度分配规律

所谓刚度,是指材料或结构在受力时抵抗弹性变形的能力,刚度是材料或结构弹性变形难易程度的一个衡量指标。通常刚度包括轴向刚度、抗弯刚度、转动刚度、抗扭刚度、抗侧刚度等,在本文中,多跨连续梁的刚度分配规律的分析以I值为研究对象,因为对于弹性模量E值或者剪切模量G值来说,在同一座桥中, 使用同一种材料,E值或者G相同,所以刚度分配的规律,其实就是惯性矩/值的变化规律。具体的变化规律,在本文笫二章梁沿纵向刚度分配特点中将有具体论述。

/值是截面的惯性矩,指截面各微元面积与各微元至截面某一指定轴线距离二次方乘积的积分,通常被用作描述截面抵抗弯曲的性质,国际单位为(〃『)。/ 值的计算方法在《材料力学》各版教材中皆有详细论述,在此仅简要的介绍其基本思路。根据惯性矩计算方法,有:

/. = J>'2dA (1-1)

/v = Jz2cL4 (1-2)厂与人分别称之为截面对z与y轴的惯性矩,对于组合图形或者不规则图形,将其分割为数个规则并且方便求解惯性矩的图形(矩形等),其惯性矩讣算公式为:

厶=/日+厶2 +厶3 +…=工厶(1一3)多跨连续梁桥的橫截面以单室箱梁截面为主,本文也以箱梁截面的连续梁桥为主要研究对象。运用上述原理,可以计算出箱梁的截面特性,箱梁截面的/值计算方法原理虽然简单,但汁算量很大,为了简化计算量,本文第二章梁沿纵向刚度分配特点对于箱梁截面的惯性矩值的计算采用相关软件进行。箱梁的截面形式如图1.1所示。1-1截面为边跨支座截面,2-2截面为墩顶截面。

1-1 空

图1.1箱梁截而形式图

撰写本文先期,作者查阅了大量文献资料,论述了多跨连续梁桥的跨径布置的原则分析动力特性的原因等,并总结了等截面连续梁桥和不等截面连续梁桥的适用范圉;为了总结不等截面连续梁桥梁沿纵向刚度分配特点,从工程实际中找出了17个三跨连续梁桥的例子,分析了每座桥梁的梁沿纵向刚度分配特点并总结出了一定规律;在分析梁沿纵向刚度的分配特点时,将分析抗弯刚度转化为讣算分析/值的变化规律,十分简单明了,并且得出了所列举桥梁的刚度随跨度分配的方程式和各桥刚度分配曲线在同一坐标系中的规律;在统计出了桥例工程参数之后,尝试探索了刚度比与桥宽、跨宽比、边中跨比和梁高比可能存在的联系; 最后建立有限元模型,分析了不同跨径下连续梁结构的自振特性和不同刚度分配方案下的连续梁桥结构的自振特性,给出了不同边中跨比和不同刚度分配方案下的各阶模态图与自振频率。本文的主要结论如下:

(1)边跨的刚度分配的方程式形如y = + q的形式,中跨的刚度分

配的方程式形如y =^V2+C2的形式;对于边跨,q和c』勺数值恒为正,勺数值恒为负;对于中跨,?的数值恒为正,q —般不为0:?和①数值相差不大。

(2)边跨刚度在左(右)端点处取得最小,而后按照二次抛物线规律随桥梁纵向变化。中跨刚度在中跨跨中取得刚度最小值,这一点与工程实际吻合。其余截面的刚度呈左右对称分布,对称轴为跨中点垂线所在的直线。

(3)在其他参数不变的情况下,刚度比随着跨宽比的增大而增大,二者可以拟合出抛物线或者线性的关系,且拟合程度都较好;在其他参数不变的情况下, 刚度比随着梁高比的增大而增大,二者可以拟合出抛物线或者线性的关系,且拟合程度都较好:当釆用二次抛物线拟合时,抛物线的函数表达式为

y = 4.2O92x2-5.5113x+1.8213 ;当采用线性拟合时,其函数表达式为y = 13.5O9x-18.870 o

(4)前数阶模态图形在一定程度上十分标准,规律比较明显,当超过一定结束后,振型越发复杂,也越发无规律可循。本文中给出了比较容易分析的前八阶振型。

(5)分析不同跨径下连续梁桥结构的自振特性时,边中跨比从0. 5-0. 8之间递增时,频率随阶数变化曲线相似;对于某一座桥,随着阶数增加,该振型对应的固有频率增加;不同边中跨比时,对于同一阶振型,边中跨比越大,自振频率越小。

(6)分析典型刚度分配下的连续梁结构的自振特性时,随着2-2截面梁高增加,梁桥在不同刚度分配方案下频率随着阶数的变化形式相似;随着梁高增大, 梁桥刚度增大,在同一阶振型下,频率随着桥梁刚度增大而增大;釆用同一种刚度分配方

案时,随着阶数增加,频率增加。

虽然本文在以三跨连续梁桥为例的多跨连续梁桥的动力特性分析方面取得了一定成果,但是山于在本科阶段个人能力的限制和本次毕业论文撰写时间仓促,在一些方面还需要进一步探讨。

(1)本文在探讨刚度分配规律时,仅仅以桥宽、跨宽比、边中跨比和梁高比某单一参数进行探讨,鉴于能力限制和U HU X程实际没有考虑其他参数对刚度比的影响,而且原则上也应该综合考虑工程造价、施工方法、截面形式等更多因素。

(2)在用ANSYS软件进行有限元建模时,采用梁单元代替实际的桥梁结构建模,这就使得建模模型与实际结构存在一定差异。在条件允许下,可以考虑运用实体单元建立空间实体单元桥梁结构模型来进行本文内容的探讨。

本文通过分析17座桥梁的各种参数来探索刚度分配规律,限于时间仓促,仅仅挑选了17座典型的桥梁来分析,在时间允许情况下,应该选取更多的桥例以期得出更加精确的结果。

曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析_百度文库

曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析 中华硕博网核心提示:摘要:介绍了曲线梁桥的力学特性,结构分析及应注意的几点问题,施工特性及设计方法。:曲线梁桥,结构,施工近年来,随着公路建设事业 摘要:介绍了曲线梁桥的力学特性,结构分析及应注意的几点问题,施工特性及设计方法。 :曲线梁桥,结构,施工 近年来,随着公路建设事业的快速发展,涉及到曲线梁的桥梁设计已经越来越多了,以往设计者希望通过调整路线方案,尽量避开这种结构形式,或由于曲线半径较大,采用以“直”代“曲”的形式,在桥梁上部(如翼缘、护栏等进行曲线调整,以期达到与路线线形一致。这些严格意义上说都不是曲线桥。由于受原有地物或地形的限制,一些城市的立交桥梁和交叉工程的桥梁曲线半径比较小,桥墩基本上要设在指定位置,这种情况下只能考虑设计曲线梁桥。 1、曲线梁桥的力学特性 1。1曲线梁的受力情况 曲线梁桥能很好地克服地形、地物的限制,可以让设计者较自由地发挥自己的想象,通过平顺、流畅的线条给人以美的享受。但是曲线梁桥的受力比较复杂。与直线梁相比,曲线梁的受力性能有如下特点: (1轴向变形与平面内弯曲的耦合; (2竖向挠曲与扭转的耦合; (3它们与截面畸变的耦合。其中最主要的是挠曲变形和扭转变形的耦合。曲梁在竖向荷载和扭距作用下,都会同时产生弯距和扭距,并相互影响。同时弯道内外侧支座反力不等,内外侧反力差引起较大的扭距,使梁截面处于“弯-扭”耦合作用状态,其截面主拉应力比相应的直梁桥大得多。故在曲线梁桥中,应选用抗扭刚度较大的

箱型截面形式。在曲梁中,由于存在较大的扭矩,通常会出现“外梁超载,内梁卸载”的现象,这种现象在小半径的宽桥中特别明显。另外,由于曲梁内外侧支座反力有时相差很大,当活载偏置时,内侧支座甚至会出现负反力,如果支座不能承受拉力,就会出现梁体与支座发生脱离的现象,通常称为“支座脱空”。 1。2下部桥梁墩台的受力情况 由于内外侧支座反力不相等,使各墩柱所受垂直力出现较大差距。当扭矩很大时,如果设置了拉压支座,有些墩柱甚至会出现拉力。曲线梁桥下部结构墩顶水平力,除了与直桥一样,有制动力、温度力、地震力等以外,还因为弯梁曲率的存在,多了离心力和预应力张拉时产 生的径向力。墩顶水平力的分配非常复杂。在求温度零点时,曲线梁桥不能象直桥一样,只考虑一个方向力的平衡,而必须考虑两个方向的平衡;各墩顶处支座的类型和位置不一致,部分支座可能已处于临界滑移状态,其余支座还未达到临界状态;各支座的约束方向以及各墩柱不在同一平面内,使得水平力求解非常困难。 2、曲线梁桥的结构分析 2。1上部结构分析 2。1。1结构力学方法 这种方法沿用杆系系统的结构力学方法。首先将弯梁视为一根曲杆,把抗扭支座以赘余扭矩代替,然后根据变形协调条件求解未知力。这种方法较简单,比较适用于分析简支弯梁和等截面且跨内为圆弧的窄桥。 2。1。2梁格法 梁格法是目前最常用的分析弯梁桥的方法。梁格法实质是用一个等效的梁格来代替桥梁上部结构,是一种以梁为基本单元的有限元法。这种方法概念明确,容易理解和使用,也比较容易操作,计算速度也比较快。现有的计算曲线梁梁桥软件,如同济大学开发的“桥梁博士”和广州阿安毕公司开发的“3DBSA”,都采用了梁格法。

[整理]MIDAS连续梁桥建模.

该过程是将三垮桥的运营状态进行有限元分析,下面介绍了本人在对模型模拟的主要步骤,若中间出现的错误,请读者朋友们指出修改。 注:“,”表示下一个过程 “()”该过程中需做的内容 一.结构 1.单元及节点建立的主桁:因为桥面具有一定纵坡,故将《桥跨布置》图的桥面线复制到《节段划分》图对应桥跨位置,然后进行单元划分,将该线段存入新的图层,以便下步导入,将文件保存为.dxf格式文件。 2.打开midas运行程序,将程序里的单位设置成《节段划分》图的单位,这里为cm。导入上步的.dxf文件。将节点表格中的z坐标与y坐标交换位置(midas中的z与cad中的y对应)。结构建立完成。模型如图: 二.特性值 1.材料的定义:在特性里面定义C50的混凝土及Strand1860(添加预应力钢筋使用) 2.截面的赋予: 1).在《截面尺寸》和《预应力束锚固》图里,做出截面轮廓文件,保存为.dxf 文件 2).运行midas,工具,截面特性计算器,统一单位cm。导入上步的.dxf文件 先后运行generate,calculate property,保存文件为.sec文件,截面文件完成 3)运行midas,特性,截面,添加,psc,导入.sec文件。根据图例,将各项特性值填入;验算扭转厚度为截面腹板之和;剪切验算,勾选自动;偏心,中上部4)变截面的添加:进入添加截面界面,变截面,对应单元导入i端和j端(i为左,j为右);偏心,中上部;命名(注:各个截面的截面号不能相同)

5)变截面赋予单元:进入模型窗口,将做好的变截面拖给对应的单元。 注:1.建模资料所给的《预应力束锚固图》的0-0和14-14截面与《节段划分》图有出入,这里采用《截面尺寸》做这两个截面,其余截面按照《预应力束锚固图》做 2.定义材料先定义混凝土,程序自动将C50赋予所建单元(C50是定义的第一个材料,程序将自动赋予给所建单元) 三.边界条件 1.打开《断面》图,根据I、II断面可知,支座设置位置。根据途中所给数据,在模型窗口中建立支座节点(12点) 2.点击节点,输入对应坐标,建立12个支座节点 3.建立弹性连接:模型,边界条件,弹性连接,连接类型(刚性),两点(分别点击支座点与桥面节点)共12个弹性连接 4.边界约束:中间桥墩,约束Dx,Dz;Dx,Dy,Dz;Dx,Dz, 两边桥墩,约束Rx,Dz;Rx,Dy,Dz;Rx,Dz 如表 四.添加预应力钢筋 1.定义钢束特性:打开《预应力筋布置及材料表》、《预应力束几何要素》。荷载,

大跨极窄人行悬索桥动力特性及风振响应研究

第40卷第9期建 筑 结 构2010年9月 大跨极窄人行悬索桥动力特性及风振响应研究 熊耀清, 何云明, 吴小宾 (中国建筑西南设计研究院有限公司,成都610081) [摘要] 以一个跨度199m 、宽跨比仅1P 132,且地处峡谷的钢结构柔性悬索桥为工程背景,采用ANSYS 有限元软件进行了大跨极窄人行悬索桥动力特性及非线性风振响应研究。结果表明,该类桥的基本周期较通常的大型公路悬索桥明显偏短,采用抗风缆的抗风措施能够改变结构振型的排列顺序和改善结构抗风性能;采用基于线性滤波法的自回归(AR)模型应用MATLAB 模拟了考虑桥址风特性的水平及竖向脉动风时程,结果表明满足分析与设计需求;比较了水平及水平和竖向风工况下有无抗风措施时悬索桥的非线性风振响应,结果表明结构抗风性能满足安全要求。 [关键词] 大跨极窄悬索桥;动力特性;桥址风特性;非线性风振;抗风措施 Research on dynamic characteristics and wind vibration response of a pedestrian large -span and slender suspension bridge Xiong Yaoqing,He Yunming,Wu Xiaobin (Chi na South west Architectural Design and Research Institute Co.,Ltd.,Chengdu 610081,China) Abstract :Based on a steel truss flexible suspension bridge in mountainous area,which has the main span of 199m and the wide -span ratio of 1P 132,the dynamic characteristics and nonlinear wind vibration response of the pedestrian large -span and slender suspension bridge were analyzed by ANSYS.The resul ts indicate that the basic period of the bridge is shorter than that of general large high way suspension bridge obviously,and the wind fortification measures can change dynamic characteristic of the suspension brid ge and can increase its wind resistance performance.Considering the wind characteri stics of the bridge si te,the wind load history was simulated with AR model by MATLAB https://www.docsj.com/doc/3717284905.html,pared the nonlinear wind vibration response with and wi thou t forti fication measures under horizontal and horizontal &vertical wind load,i t shows that the wind resistance performance of the brid ge is qualified when i t comes to safety requirement. Keywords :large -span and slender suspension bridge;dynamic characteristic;wind characteristics of the bridge site;nonlinear wind vibration;wind fortification measures 作者简介:熊耀清,博士,高级工程师,Emai l:xyq729730@https://www.docsj.com/doc/3717284905.html, 。 0 引言 大跨度、窄桥面悬索桥造价低廉、施工方便,在我 国西部山区应用较多。因其上部结构刚度较小,对风敏感,且多建于风场复杂的峡谷、山口等特殊地形山区[1],导致结构所承受的风荷载不同于常规结构,从而对抗风设计提出了更高的要求。而现有的大跨悬索桥的风振响应分析都是基于大型公路桥梁[2,3],现行桥梁设计规范对于大跨极窄的人行悬索桥没有相关规定。为给该类悬索桥的抗风设计及施工提供基本数据,以某景区的人行悬索桥为工程背景,研究了其结构自身的动力特性及桥址处山区风特性,进行了详细的风荷载静力及非线性风振响应分析,并比较了采用加抗 风缆、栏杆、中央扣等抗风措施后悬索桥的抗风性能。1 工程概况 某悬索桥地处低山丘陵地带,山体呈V 形走廊,海拔高度650~700m,桥体横跨东、西两岸,桥面相对谷底的垂直高度约为100m 。该桥主要用于连接两岸,桥型 布置如图1所示。采用单跨钢结构柔性悬索桥形式,跨度199m,主缆间距115m,矢跨比1P 1312,宽跨比达1P 132,吊杆间距310m 。主缆为悬索桥主要承重结构,两端固定于锚碇,两岸桥塔为主缆提供中间支承(在塔顶设置主索鞍)。加劲梁及桥面系通过吊杆悬挂于主缆上,并在主塔处设置支座,提供支承,抗风缆通过抗风拉索与桥面横梁相连,并组成一个与铅垂面呈30b 夹角的平面。主缆采用2根7<38的平行钢丝束索,抗拉强度1770MPa;吊杆采用圆钢<40;抗风缆采用2根<44的钢丝束索,抗拉强度1770MPa 。桥面系包括加劲梁、桥面铺装、栏杆等,加劲梁为梁格体系,由纵、横梁及风联钢构(即桥面水平撑)焊接而成,纵、横梁分别采用工 字钢I14,I20,材质为Q345;桥面铺装为宽300mm 、厚80mm 松木板条,间缝10mm,木板采用锚栓与桥面纵梁连接,栏杆采用<50钢管,间距115m;桥塔为钢筋混凝 148

曲线梁桥平面位移机理分析

总第222期交 通 科 技Ser ial No.222 2007年第3期T r anspor tation Science&T echno log y N o.3June.2007 收稿日期:2007 01 23曲线梁桥平面位移机理分析 刘柱国 (河北省交通厅公路管理局 石家庄 050051) 摘 要 分析了曲线梁桥平面位移的机理,探讨了影响平面位移的主要因素,并结合工程实例对影响因素进行了验证。 关键词 曲线梁桥 平面位移 温度效应 收缩 徐变 连续曲线梁桥在使用过程中,由于预加力、温度效应、车辆行驶或一些其他影响因素的作用,会产生侧向的变位。由于曲线梁桥的结构特点、支承形式等原因,当外荷载等影响因素消失后,弯梁发生的侧向变位并不能够完全恢复,会产生部分不可恢复的残余位移,在长期反复作用下,侧向的残余位移就会累积,产生较大的位移,即曲线梁桥的侧向位移(或称 爬移)。曲线梁桥的侧向位移问题轻则导致梁段伸缩缝的剪切破坏,影响其使用寿命;严重的则会出现支承结构破坏,梁体滑移和翻转。桥梁在使用过程中出现该类问题,不仅影响交通,而且加固起来非常困难,造成巨大的经济损失。 1 影响曲线梁桥平面位移的因素 1.1 支承方式 支承方式是影响曲线梁桥平面位移的内在因素,支承方式直接影响全桥的内力分布,合理的支承方式可以承受自重和活载、偏载等因素所产生的组合扭矩作用,限制结构的平面位移。 曲线梁桥可以采用多种支承布置形式。理论上讲,连续曲线梁桥的所有支承均可采用点铰支承,但在荷载作用下梁端将产生扭转变形,从而在梁端与桥台背墙间产生上下相对变形,这会导致伸缩缝破坏。一般在两端的桥台设置能抵抗外扭矩的抗扭支座,中间支承可以采用抗扭支承,或点铰支承,或者交替使用两种支承形式,从而限制梁端的扭转变形,以保证伸缩缝正常工作[1 2]。 主梁在各种荷载作用下,除了梁端扭转变形外,在支座位置处还会产生纵桥向与横桥向的变位,为了保证结构的正常工作,总希望沿着 切线方向移动。为此,除了在桥台处设置抗扭支座外,还必须采取一些 限制措施,一般可以在活动端的定向切线支座上安置 限制位移方向的措施,以保证桥头的位移能符合 切线方向的运动要求,但在设计计算时,必须计及这个 强制力的影响。根据具体桥型,充分考虑各种因素,设置合理的支承方式,就可以使曲线梁桥的平面变形顺着目标方向进行,阻止非正常变位的发生。 1.2 温度和混凝土收缩的影响 温度变化和混凝土收缩引起在平面内的位移 属于弧段膨胀或收缩性质的位移[1],涉及到弧段的半径变化但圆心角不变,即r0!r,而 0= (见图1)。 图1 曲线梁桥平面内变形 在此情况下: r=r0(1- ), =?!t+ cs ?3=2(r0-r)sin 0 2 式中: cs为混凝土的收缩应变。 因此温度变化和混凝土收缩时,曲线梁桥会发生两个方向的位移分量:#沿桥轴线方向的纵向分量;?沿桥轴线垂直方向的分量(见图2)。 温度变化和收缩在各种活动支座处将引起纵桥向与横桥向的变形,横桥向的变形不仅给伸缩缝的活动带来困难,而且产生了曲线梁桥的支座受力、布置以及一些侧向问题。

连续梁桥计算

第一章混凝土悬臂体系和连续体系梁桥的计算 第一节结构恒载内力计算 一、恒载内力计算特点 对于连续梁桥等超静定结构,结构自重所产生的内力应根据它所采用的施工方法来确定其计算图式。 以连续梁为例,综合国内外关于连续梁桥的施工方法,大体有以下几种: (一)有支架施工法; (二)逐孔施工法; (三)悬臂施工法; (四)顶推施工法等。 上述几种方法中,除有支架施工一次落梁法的连续梁桥可按成桥结构进行分析之外,其余几种方法施工的连续梁桥,都存在一个所谓的结构体系转换和内力(或应力)叠加的问题,这就是连续梁桥恒载内力计算的一个重要特点。 本节着重介绍如何结合施工程序来确定计算图式和进行内力分析以及内力叠加等问题,并且仅就大跨径连续梁桥中的后两种的施工方法——悬臂浇筑法和顶推施工法作为典型例子进行介绍。理解了对特例的分析思路以后,就可以容易地掌握当采用其它几种施工方法时的桥梁结构分析方法了。 二、悬臂浇筑施工时连续梁的恒载内力计算 为了便于理解,现取一座三孔连续梁例子进行阐明,如图1-1所示。该桥上部结构采用挂篮对称平衡悬臂浇筑法施工,从大的方面可归纳为五个主要阶段,现按图分述如下。 (一)阶段1 在主墩上悬臂浇筑混凝土 首先在主墩上浇筑墩顶上面的梁体节段(称零号块件),并用粗钢筋及临时垫块将梁体与墩身作临时锚固,然后采用施工挂篮向桥墩两侧分节段地进行对称平衡悬臂施工。此时桥墩上支座暂不受力,结构的工作性能犹如T型刚构。对于边跨不对称的部分梁段则采用有支架施工。 此时结构体系是静定的,外荷载为梁体自重q自(x)和挂篮重量P挂,其弯矩图与一般悬臂梁无异。 (二)阶段2 边跨合龙 当边跨梁体合龙以后,先拆除中墩临时锚固,然后便可拆除支架和边跨的挂篮。 此时由于结构体系发生了变化,边跨接近于一单悬臂梁,原来由支架承担的边段梁体重量转移到边跨梁体上。由于边跨挂篮的拆除,相当于结构承受一个向上的集中力P挂。 (三)阶段3 中跨合龙 当中跨合龙段上的混凝土尚未达到设计强度时,该段混凝土的自重q及挂篮重量2P 将以2个集中力 挂 R0的形式分别作用于两侧悬臂梁端部。

大跨径混合梁斜拉桥的动力特性分析

大跨径混合梁斜拉桥的动力特性分析 发表时间:2018-12-13T09:25:46.667Z 来源:《建筑模拟》2018年第27期作者:范晓杰 [导读] 本文以一个大跨径的混合梁斜拉桥为例,采用大型有限元分析软件madis civil建立模型,用子空间迭代法对模态进行求解,得出了自振频率、振型,并结合混合梁斜拉桥的结构特点分析其动力特性。 范晓杰 浙江省嘉兴市交通工程质量安全监督站 314000 摘要:本文以一个大跨径的混合梁斜拉桥为例,采用大型有限元分析软件madis civil建立模型,用子空间迭代法对模态进行求解,得出了自振频率、振型,并结合混合梁斜拉桥的结构特点分析其动力特性。在此基础上考虑分别在横向和纵向输入地震波,用反应谱法分析产生的影响。结果表明,前十阶振型中竖向振型较多,频谱较为密集,没有出现扭转振型,纵向、横向的振型耦联效应较小等,为目前其他同类型混合梁斜拉桥的动力特性分析研究提供参考。 一、工程概况 永川长江大桥主桥全长1008m,跨径布置为(64+68+68+608+68+68+64)m的7跨半漂浮体系混合梁斜拉桥,边跨设置1个过渡墩,2个辅助墩。索塔采用宝瓶型钢筋混凝土索塔,塔高分别为196.7m、207.4m。边跨为预应力PK断面混凝土箱梁,中跨也为同外形的PK断面钢箱梁,梁高3.5m,宽37.6m。拉索为双索面扇形构造,边跨11对索间距为10m,7对索间距为8m,主跨索间距为15m。 二、斜拉桥的动力特性分析 结构的动力响应取决于结构本身的动力特性和外部荷载的激励,所以在进行抗风稳定、抗震分析时往往得先进行自振特性分析。 采用子空间迭代法计算自振频率及相应的振型如表3.1所列。 表3.1桥梁的自振特性 一阶振型为纵飘,这是由于斜拉桥的设计主要考虑控制结构的横向和竖向变位,而允许纵向移动,很好的提高了桥梁的抗震能力。 二阶振型为主梁对称竖弯,主梁的竖弯也会引起桥塔的纵向弯曲,从表3.1中可以发现在前十阶振型中出现较多的主梁对称和反对称竖弯,因此在抗震设计中要着重考虑主梁的竖向和桥塔的纵向位移。 三阶振型为主梁对称横弯,这说明了主梁的横向刚度较小,抗风稳定性较差,在抗震设计中也应该注意控制。 结构的一阶对称竖弯、横弯振型出现在2、3阶,根据经验这符合大跨度斜拉桥的动力特性的一般特点。 表3.1中没有出现扭转振型,这符合双索面、箱梁布置的斜拉桥动力特性,抗扭刚度较大。 本桥的前十阶振型自振频率在0.0823~0.8684,说明结构的模态比较密集,在动荷载作用下许多振型容易被引起强烈的振动。 在前十阶振型中出现了很多的主梁竖向弯曲,这是由于混合梁斜拉桥中钢箱梁的刚度小于混凝土梁的刚度而引起的。 为了分析本桥的纵、横向的耦联效应,分别在纵向、横向输入地震波。考虑该桥所在区域抗震设防烈度为7度,场地类别为Ⅰ类,选择主梁的内力值进行分析,结果如表3.2所示,塔顶、跨中的位移如表3.3所示。 表3.2 主梁内力值分析结果 表3.3 塔顶、跨中位移值(单位:mm) 横向地震反应引起的主梁反应主要是y方向的剪力和弯矩,且混凝土梁的反应大于钢箱梁;而x方向、z方向的剪力及弯矩都较小。纵向地震反应时主梁x、z方向剪力及弯矩较大,说明在输入纵向地震反应时结构会产生竖向内力,混凝土梁的反应亦大于钢箱梁。

1使用MIDAS Civil做斜拉桥分析时的一些注意事项

使用MIDAS/Civil做斜拉桥分析时的一些注意事项 斜拉桥的设计过程与一般梁式桥的设计过程有所不同。对于梁式桥梁结构,如果结构尺寸、材料、二期恒载都确定之后,结构的恒载内力也随之基本确定,无法进行较大的调整。对于斜拉桥,由于其荷载是由主梁、桥塔和斜拉索分担的,合理地确定各构件分担的比例是十分重要的。因此斜拉桥的设计首先是确定其合理的成桥状态,即合理的线形和内力状态,其中起主要调整作用的就是斜拉索的张拉力。 确定斜拉索张拉力的方法主要有刚性支承连续梁法、零位移法、倒拆和正装法、无应力状态控制法、内力平衡法和影响矩阵法等,各种方法的原理和适用对象请参考刘士林等编著的公路桥梁设计丛书-《斜拉桥》。 MIDAS/Civil程序针对斜拉桥的张拉力确定、施工阶段分析、非线性分析等提供了多种解决方案,下面就一些功能的目的、适用对象和注意事项做一些说明。 1.未闭合力功能 通常,在进行斜拉桥分析时,第一步是进行成桥状态分析,即建立成桥模型,考虑结构自重、二期恒载、斜拉索的初拉力(单位力),进行静力线性分析后,利用“未知荷载系数”的功能,根据影响矩阵求出满足所设定的约束条件(线形和内力状态)的初拉力系数。此时斜拉索需采用桁架单元来模拟,这是因为斜拉桥在成桥状态时拉索的非线性效应可以看作不是很大,而且影响矩阵法的适用前提是荷载效应的线性叠加(荷载组合)成立。 第二步是利用算得的成桥状态的初拉力(不再是单位力),建立成桥模型并定义倒拆施工阶段,以求出在各施工阶段需要张拉的索力。此时斜拉索采用只受拉索单元来模拟,在施工阶段分析控制对话框中选择“体内力”。 第三步是根据倒拆分析得到的各施工阶段拉索的内力,将其按初拉力输入建立正装施工阶段的模型并进行分析。此时斜拉索仍需采用只受拉索单元来模拟,但在施工阶段分析控制对话框中选择“体外力”。 但是设计人员会发现上述过程中,倒拆分析和正装分析的最终阶段(成桥状态)的结果是不闭合的。这是因为合拢段在倒拆分析和正装分析时的结构体系差异,导致正装分析时得到的最终阶段(成桥阶段)的内力与单独做成桥阶段分析(平衡状态分析)的结果有差异。即,初始平衡状态分析(成桥阶段分析)时,同时考虑了全部结构的自重、索拉力以及二期荷载的影响;而在正装分析时,合拢之前所有阶段的加劲梁会因为自重、索拉力产生变形,合拢时合拢段只受自身的自重影响而不受其它结构的自重和索拉力的影响。 MIDAS/Civil能够在小位移分析中考虑假想位移,以无应力长为基础进行正装分析。这种通过无应力长与索长度的关系计算索初拉力的功能叫未闭合配合力功能。未闭合配合力具体包括两部分,一是因为施工过程中产生的结构位移和结构体系的变化而产生的拉索的附加初拉力,二是为使安装合拢段时达到设计的成桥阶段状态合拢段上也会产生附加的内力。利用此功能可不必进行倒拆分析,只要进行正装分析就能得到最终理想的设计桥型和内力结果。 重新说明一下的话,首先倒拆分析和正装分析的结果是不可避免存在差异的,设计人员需要根据倒拆分析得到的施工阶段张力,利用自己的经验进行进一步地调索或者调整施工步骤或施工工法,从而才能得到既满足施工阶段的结构安全要求,又满足成桥状态的线形和内力条件的斜拉索张力。 其次利用MIDAS/Civil的未闭合力功能,设计人员可以不必繁琐地建立倒拆施工阶段的

曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析

曲线梁桥的受力施工特点及设计方法分析 摘要:介绍了曲线梁桥的力学特性,结构分析及应注意的几点问题,施工特性及设计方法。 关键词:曲线梁桥,结构,施工 近年来,随着公路建设事业的快速发展,涉及到曲线梁的桥梁设计已经越来越多了,以往设计者希望通过调整路线方案,尽量避开这种结构形式,或由于曲线半径较大,采用以“直”代“曲”的形式,在桥梁上部(如翼缘、护栏等)进行曲线调整,以期达到与路线线形一致。这些严格意义上说都不是曲线桥。由于受原有地物或地形的限制,一些城市的立交桥梁和交叉工程的桥梁曲线半径比较小,桥墩基本上要设在指定位置,这种情况下只能考虑设计曲线梁桥。 1曲线梁桥的力学特性 1.1曲线梁的受力情况 曲线梁桥能很好地克服地形、地物的限制,可以让设计者较自由地发挥自己的想象,通过平顺、流畅的线条给人以美的享受。但是曲线梁桥的受力比较复杂。与直线梁相比,曲线梁的受力性能有如下特点: (1)轴向变形与平面内弯曲的耦合; (2)竖向挠曲与扭转的耦合; (3)它们与截面畸变的耦合。其中最主要的是挠曲变形和扭转变形的耦合。曲梁在竖向荷载和扭距作用下,都会同时产生弯距和扭距,并相互影响。同时弯道内外侧支座反力不等,内外侧反力差引起较大的扭距,使梁截面处于“弯-扭”耦合作用状态,其截面主拉应力比相应的直梁桥大得多。故在曲线梁桥中,应选用抗扭刚度较大的箱型截面形式。在曲梁中,由于存在较大的扭矩,通常会出现“外梁超载,内梁卸载”的现象,这种现象在小半径的宽桥中特别明显。另外,由于曲梁内外侧支座反力有时相差很大,当活载偏置时,内侧支座甚至会出现负反力,如果支座不能承受拉力,就会出现梁体与支座发生脱离的现象,通常称为“支座脱空”。 1.2下部桥梁墩台的受力情况 由于内外侧支座反力不相等,使各墩柱所受垂直力出现较大差距。当扭矩很大时,如果设置了拉压支座,有些墩柱甚至会出现拉力。曲线梁桥下部结构墩顶水平力,除了与直桥一样,有制动力、温度力、地震力等以外,还因为弯梁曲率的存在,多了离心力和预应力张拉时产生的径向力。墩顶水平力的分配非常复杂。在求温度零点时,曲线梁桥不能象直桥一样,只考虑一个方向力的平衡,而必须考虑两个方向的平衡;各墩顶处支座的类型和位置不一致,部分支座可能已处于临界滑移状态,其余支座还未达到临界状态;各支座的约束方向以及各墩柱不在同一平面内,使得水平力求解非常困难。 2曲线梁桥的结构分析 2.1上部结构分析 2.1.1结构力学方法

三跨连续梁桥动力特性分析

三跨连续梁桥动力特性分析 第一章在桥梁设计中,动力特性的研究尤为重要。对动力特性进行分析与研究最主要的原因是为了避免共振。本文通过比较惯性矩变化导致的刚度分配变化和跨径布置对多跨变截面连续梁桥自振特性的影响,并运用有限元软件对三跨连续梁桥进行动力特性分析,得出三跨连续梁桥的自振频率的变化规律,从而为冲击系数的合理取值提供依据。 1.1多跨连续梁桥的跨径布置 连续梁桥分为等截面连续梁桥和变截面连续梁桥。 等截面连续梁桥可以选用等跨布置和不等跨径布置两种布置方式。等跨布置的跨径大小主要取决于分孔是否经济和施工技术条件等。当桥梁按照等跨径布置会使标准跨径较大时,为了减少边跨的正弯矩,将边跨跨径取小于中跨的结构布置,即不等跨布置,一般边跨与中跨跨长之比在0. 6-0. 8之间,边跨与中跨跨长之比简称边中跨比。 当连续梁桥主跨的跨径接近或者大于70m时,若主梁仍然釆用等截面的布置方式,在恒载和活载作用时,将会出现主梁支点截面的负弯矩比跨中截面的正弯矩大很多。为了使受力更加合理和建造更加经济,此时,釆用变截面连续梁桥的设计,不仅更加经济,也使受力更加符合要求,高度变化和内力变化基本相适应。对于跨径,变截面连续梁桥立面一般采用不等跨径布置。对于三跨以上的连续梁桥,除边跨之外,其余中间跨一般采用等跨径布置以方便施工。对于多于两跨的连续梁桥,其跨径比一般为0. 6-0. 8左右。当釆用箱形截面的三跨连续梁桥时, 该比值甚至可减少至0. 5-0.7,当接近0.618时,桥跨变化会显得平顺、流畅, 较为美观。此时,连续箱梁的梁高宜采用变高度设汁,其底曲线采用折线(釆用折线形截面布置可使构造简单、施工方便)、二次抛物线和介于折线与二次抛物线之间的1. 5-1. 8次抛物线的设计形式,从而使底曲线变化规律与连续梁弯矩变化规律基本接近。 1.2分析动力特性的原因 所谓动力特性是指自振周期(自振频率)、振型、阻尼比三个主要方面。分析与研究动力特性的首要原因是为了了解自振频率及振型以在桥梁设计时避开共振。历

ansys对斜拉桥的分析实例

用Ansys分析斜拉桥的变形、应力分布与优化

问题背景:第三届结构设计大赛,题目为:承受运动载荷的不对称双跨桥 梁结构模型设计。参赛作品为一个斜拉桥 比赛所用材料:桐木若干,白乳胶一瓶。 比赛要求:保证小车通过的同时,桥应力求重量轻,轻者可进入决赛。 参赛实验台示意图 比赛计算参数: 木杆的抗拉强度表

设计方案数据:根据所给材料,经过计算我们预计需要使用:主梁:4根6*6、4*6,55*1截取18mm宽,55*2截取15mm宽;拉塔:2根6*6,3*4作桁架;梁的固定用1根3*4;桥墩:2根3*4,55*1的木片作桁架结构。下脚料把主梁两端各加长20mm,并把端面做成梯形以使桥梁稳定。 桥梁简支模型:

其中(5)、(7)、(8)为拉索,(6)为拉塔,(1)、(2)、(3)、(4)为主梁,1、2、5为三个支座,塔高为330mm,2、3的距离为250mm,3、4的距离为200mm。 当小车经过2、5之间时,梁最容易发生破坏。 加载条件:预赛——空车(重9.88kg)行驶,桥面板由长度为30mm的若干铝板,用柔绳串接而成,重量为2.8kg。 Ansys分析目的:使用ansys分析软件对桥的应力分布进行分析,对结构进行改进与优化。 Ansys建模数据: 步骤: 定义单元类型:桐木材料选取单元类型:Beam 188 拉索材料选取单元类型为Link 10。 定义单元实常数:Link 10单元的实常数AREA定义为3.14*2.25/4。其中Beam 188不需要定义实常数。 定义材料属性:材料属性如图。 定义梁截面类型:主梁:8*8,侧梁:5*5,桁架:3*3(全部为矩形),拉索:R=1.5(圆形)。 建模:建立节点模型,利用建模工具建立节点,再用lines—straight lines 连接节点形成线模型。 划分网格:利用Meshing—Mesh attributes—picked lines,根据不同单元属性,不同材料属性,不同截面属性选择线,划分网格。再用Meshing命令中的line—set进行线单元数目划分,取为15。 定义load:对底座、边缘施加全部自由度约束,节点受力为98.8/4。 求解:solve命令。 查看结果:利用general postproc后处理查看结构变形云图,应力分布。 模型说明:建模过程中,对实际模型进行简化。其中弹性模量和泊松比进行简化处理,数据从网络中获取。桥面板由长度为30mm的若干铝板,用柔绳串接而成,重量为2.8kg。此约束忽略不计。当小车通过桥梁时,认为在如图位置变形最大,故受力分析时,将载荷加载到如图13、14、16、17节点处。尤其是拉索模型。由于拉索单元为Link,其只能受拉,不具有抗弯性能,故改用杆单元代替原模型。建模时使用mm作单位,而泊松比要除以1000,受力要乘以1000,才能得到正确的结果。

最新多跨静定连续梁受力分析

多跨静定连续梁受力 分析

多跨铰接连续静定梁内力分析 第1跨内力分析: R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=1 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8,i=1 第2跨内力分析: P i=R Bi-1,i=2 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=2 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=2 M A2=-(P i*A i+qA i2/2),(i=2) 第3跨内力分析: P i=R Bi-1,i=3 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=3 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=3 M A3=-(P i*A i+qA i2/2),(i=3) 第4跨内力分析: P i=R Bi-1,i=4 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=4 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=4 M A4=-(P i*A i+qA i2/2),(i=4) 第5跨内力分析: P i=R Bi-1,i=5 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=5

M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=5 M A5=-(P i*A i+qA i2/2),(i=5) 第6跨内力分析: P i=R Bi-1,i=6 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=6 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=6 M A6=-(P i*A i+qA i2/2),(i=6) 第7跨内力分析: P i=R Bi-1,i=7 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=7 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=7 M A7=-(P i*A i+qA i2/2),(i=7) 第8跨内力分析: P i=R Bi-1,i=8 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=8 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=8 M A8=-(P i*A i+qA i2/2),(i=8) 第9跨内力分析: P i=R Bi-1,i=9 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=9 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=9 M A9=-(P i*A i+qA i2/2),(i=9) 第10跨内力分析: P i=R Bi-1,i=10 R Bi=qL i*[1-(A i/L i)2]/2-P i*(A i/L i),i=10 M i=qL i2*[1-(A i/L i)2]2/8-P i*A i*[1-(1+(A i/L i))2/2+A i/L i],i=10 M A10=-(P i*A i+qA i2/2),(i=10)

大跨度斜拉桥动力特性分析(精)

大跨度斜拉桥动力特性分析Ξ 陈淮郭向荣曾庆元 (郑州工业大学土建系,郑州,450002(长沙铁道学院土木系,长沙,410075 摘要本文提出一种计算大跨度钢桁梁斜拉桥动力特性的方法。文中分别采用桁段 有限单元、空间梁元、空间杆元计算斜拉桥中桁架、桥塔、 拉索的刚度矩阵与质量矩阵, 采用子空间迭代法求解特征方程,所得结果可供设计参考。 关键词有限元法;斜拉桥;自振频率;振型 分类号U 44112 1引言 桥梁结构的动力特性包括自振频率及主振型等,它是桥梁计算的重要课题之一。桥梁结构的动力特性反映了桥梁的刚度指标,它对于正确地进行桥梁的抗震设计及维护,有着重要的意义。我国设计的某大跨度钢桁梁斜拉桥,这种桥型的自振频率和主振型的计算困扰着设计人员。钢桁梁斜拉桥是一个空间杆系结构,从理论上讲计算这种结构的空间振动自振频率及主振型并不是十分困难。然而,由于桥梁结构复杂,自由度很大,加上实际桥梁受结点及支座的约束等,完全由理论按空间梁元计算钢桁梁斜拉桥自振频率及主振型并不容易。本文探讨这种桥型动力特性的计算方法,对于桁梁、应用桁段有限元法,将桁梁取为桁段单元,每个桁梁节间断面有10个自由度。桥塔取为空间梁单元,每个结点有6个自由度。斜拉桥拉索取为空间桁元,分析了国内设计中的某特大跨度斜拉桥的自振特性。文中在形成结构总体刚度矩阵

及质量矩阵时,使用形成矩阵的“对号入座”法则〔1〕,能很简便地考虑桥门架、横联等局部构件的作用。数值算例表明,这种方法使用方便,结果可靠,结构自由度数可大大降低等优点,是斜拉桥动力分析的有效方法。 2计算模型及其主要假定 211桥梁简介 国内设计的某特大跨度钢桁梁斜拉桥为双塔双索面斜拉桥。主梁采用五跨连续钢桁梁,其中主跨跨长368米,主梁宽20米,主梁高1415米,总长864米;桥塔是一个钢筋混凝土框架,塔高113米,每塔有10对索与主梁相连,构成扇形索面,桥梁简图如图1所示。 212计算模型及主要假定 21211桁梁单元 钢桁梁斜拉桥是一个相当复杂的结构,为了减少自由度,主桁采用桁段有限元计算,在不失对桥梁结构主要因素研究的前提下,本文采用以下主要假定: 第14卷第1期 计算力学学报V o l .14N o.11997年2月CH I N ESE JOU RNAL O F COM PU TA T I ONAL M ECHAN I CS February 1997 Ξ河南省自然科学基金资助。 本文于1995年9月5日收到,1996年7月8日收到修改稿。

桥梁动力分析

模拟环境对塔玛悬索桥动力特性的影响 摘要 为了达到结构健康监测的目的,结构在环境因素的影响下,去理解、模拟和补充环境变化对结构动力特性的影响是极其重要的。本文中,已经研究了从英国塔玛悬索桥中测得的加速度值,这些加速度值是用数据激励随机子空间系统识别方法处理的,并且用温度和风载对结构自振频率的影响进行了环境变量的模拟。本文应用了两种方法:1)基于有效识别环境效应所致的线性变化规律的主因子分析法(PCA) ;2)元模型法,这是一种通过多项式函数的组合变化来确定系统输入输出关系的纯数学方法。研究发现在所有环境因素中温度是影响桥梁自振频率最关键的因素。 引言 环境因素对土木结构自振频率的影响是导致结构健康监测技术只能应用于实验室而不能在实际工程结构中得到应用的主要原因。在实验室发展起来的损伤检测技术往往无法在具有实验室相同条件的现场发挥作用;作为衡量破坏敏感性的特征参数也通常对工作环境引起的结构动力反应变化很敏感,而这种情况在实验室是不会出现的。这一方面的研究在过去的几年中得到了很大的关注,处理这个问题的方法在Sohn的关于工作环境对结构健康监测的影响一文中有很好的阐述。 本文研究了环境因素对塔玛悬索桥自振频率的影响,尤其是温度和风速的影响。以前主要集中在温度变化对桥梁模态频率相关性的研究上,事实上,温度被认为是环境因素中对模态特性影响最主要的因素。进一步的研究已经转移到了风载对大跨度桥梁的影响。尤其是发现了日本的白鸟(Hakucho)悬索桥的自振频率随着风速的增加而降低,在此过程中没有考虑温度的影响。在文献[6]中对大跨悬索桥的重型车辆荷载的影响进行了研究,发现车辆荷载对大跨度桥梁的自振频率影响很小或者没有。 在本项研究中诸如交通荷载和湿度等环境因素被忽略,认为本论文所讨论的桥梁不会受到交通荷载的影响,由于桥址的原因,也认为湿度不作为考虑的因素。这篇文章的目的主要是确定促使所观察到的引起桥面日常自由振动的主要因素。 塔玛悬索桥 塔玛大桥(如图1)是一座跨度为643m的大跨度悬索桥,它跨越塔玛河,将康沃尔郡(Wornwall)的索尔塔什(Saltash)市与德文郡(Devon)的普利茅斯(Plymouth)连接在一起。自1961年建成后它成为两个地区的一个至关重要的交通纽带。这座桥具有对称几何形状的常规设计,主跨为335m,两个边跨为114m。钢筋混凝土主塔高达73m,采用沉井基础并直达岩面。主缆直径为350mm,每根主缆由31根钢丝捻成,并设置间距为9.1m的垂直钢索。加劲桁架为5.5米厚,由焊接的空腹箱梁组成。在2001年,按照欧盟指示对这座桥进行了加强和扩宽。尤其是采用了18根直径为100mm的预应力钢索对原来的悬索体系进行了补强,原来复合型的主桥面板被一个三车道的正交各向异性钢板代替,在桁架的每侧加上了单车道悬臂梁。 现在对塔玛悬索桥布置了几种监测系统。2007年菲尔德大学(the University of Sheffield)的振动工程科开始监测桥面板和缆索的动力响应。这个监测系统包括8个缆索

箱型曲线梁桥结构理论发展现状论文

浅析箱型曲线梁桥结构理论研究发展现状摘要:国内外许多学者致力于曲线桥结构受力的相关研究,提出了各种精确的或者是近似的分析方法。本文主要对曲线梁桥结构研究与分析的现状进行阐述和分析,希望能够在之后的分析之中提供相关的研究依据。 关键字:箱型曲线梁桥;理论;研究进展;发展方向 abstract: many scholars at home and abroad to curve bridge structure stress related research, puts forward all kinds of precise or is an approximate analysis method. this paper focuses on the research and analysis of the structure of the curved girder bridges on the current situation of explained and analyzed, and hope to be able to provide relevant analysis of after the research basis. key word: box girder bridge type curve; theory; research progress; development direction 中图分类号:u443文献标识码:a 文章编号: 一、绪论 随着我国高等公路建设的修建进程的加快,各种曲线桥结构在我国已经被广泛使用。曲线梁桥具有独特的流线型结构,其线条十分明快并且流畅,能够给人们以美的感受。并且曲线梁桥的设置可以让交通路线的规划很好地适应当地的地形特点,从而使得交通线

预应力混凝土连续梁桥分析

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目录 概要 (1) 桥梁概况及一般截面 (2) 预应力混凝土梁的分析顺序 (3) 使用的材料及其容许应力 (4) 荷载 (5) 设置操作环境 (6) 定义材料和截面 (7) 定义截面 (8) 定义材料的时间依存性并连接 (9) 建立结构模型 (11) 定义结构组、边界条件组和荷载组 (12) 输入边界条件 (15) 输入荷载 (16) 输入恒荷载 (17) 输入钢束特性值 (18) 输入钢束形状 (19) 输入钢束预应力荷载 (22) 定义施工阶段 (24) 输入移动荷载数据 (29) 运行分析 (33) 查看分析结果 (34) 通过图形查看应力 (34) 定义荷载组合 (38) 利用荷载组合查看应力 (39) 查看钢束的分析结果 (43) 查看荷载组合条件下的内力 (46)

概要 本例题使用一个简单的两跨连续梁模型(图1)来重点介绍MIDAS/Civil的施工阶段分析功能、钢束预应力荷载的输入方法以及查看分析结果的方法等。主要包括分析预应 力混凝土结构时定义钢束特性、钢束形状、输入预应力荷载、定义施工阶段等的方法, 以及在分析结果中查看徐变和收缩、钢束预应力等引起的结构的应力和内力变化特性的 步骤和方法。 图1. 分析模型

桥梁概况及一般截面 分析模型为一个两跨连续梁,其钢束的布置如图2所示,分为两个阶段来施工。 桥梁形式:两跨连续的预应力混凝土梁 桥梁长度:L = 2@30 = 60.0 m 图2. 立面图和剖面图

预应力混凝土梁的分析步骤预应力混凝土梁的分析步骤如下。 1.定义材料和截面 2.建立结构模型 3.输入荷载 恒荷载 钢束特性和形状 钢束预应力荷载 4.定义施工阶段 5.输入移动荷载数据 6.运行结构分析 7.查看结果

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