第十四讲 桥梁风致振动分析

桥梁专业设计技术规定 第八章 桥梁震动及抗震

8 桥梁振动及抗震 8.1结构抗震体系 8.1.1结构应具有合理的地震作用传力途径和明确的计算简图。结构除了具有必要的承载能力以外,还应具有良好的变形能力和耗能能力,以保证结构的延性性能。 8.1.2结构的质量和刚度应均匀分布,避免因质量和刚度突变而造成地震时结构各部分相对变形过大。对于质量和刚度变化较大的部位,应采取有效措施予以加强。 8.1.3结构基础应建造在坚硬的地基上,尽可能避开活断层及地质条件不好的地基。当结构必须建造在软土地基或可能液化的地基上时,应对地基进行处理。 8.1.4上部结构应尽量采取连续的形式。当上部结构与下部结构之间的支座允许上部结构平动时,必须保证支承面宽度并采取相应的限位措施,防止落梁的发生。 8.1.5确定墩柱的截面尺寸时应避免墩柱的轴压比(墩柱所承受的轴向压力与抗压极限承载力之比)过大,以保证墩柱截面的延性性能。 8.1.6对于多跨连续结构,各中墩柱的截面尺寸和高度应使各柱的纵桥向刚度和横桥向刚度基本相同。跨径相差较大时,应考虑上部结构质量对横桥向频率的影响。对于地面高差较大的地形,可通过下挖地面来调整墩柱的高度。 8.1.7对于大跨度桥梁,应结合桥位处的地质条件和地震动特性等具体情况,对各种结构体系进行分析研究,选择抗震性能较好的结构体系。 8.2地震反应计算 8.2.1工程设计项目应按《地震安全性评价管理条例》(国务院令第323号)及各地方相应管理办法,要求业主对相应区域进行地震危险性分析,

并根据地震危险性分析进行结构的地震反应计算。在桥梁建设中尽量避开具有危险性的活动地震断层。活动性地震断层附近桥梁的地震反应计算要特别注意地面位移对结构的影响。按“条例”不需进行地震安全性评价的一般性工程,应按照《中国地震动参数区划图》(GB18306-xx)规定的设防要求进行抗震设防。 8.2.2应根据工程的重要性等级、场地的地质条件和地震烈度、结构的自振特性等情况,按照规范用反应谱方法进行结构的地震反应计算。对于大跨度桥梁,还应进行时程反应分析,并考虑地震动的空间不均匀性。 8.2.3对于地震作用的计算,应按公路桥梁相关规范执行,城市桥梁应根据道路等级和桥梁的重要性,按表8.1进行重要性系数修正。 表8.1 城市桥梁重要性修正系数Ci 考虑地震引起的位移,避免结构因位移过大而导致非强度破坏。 8.2.5对大跨度桥梁进行地震反应计算时,由于高阶振型的影响较大,必须计算足够多的振型。 8.2.6采用减震措施设计时,应结合具体桥型进行动力时程分析。 8.3构件抗震设计和抗震构造措施 8.3.1 应搜集桥位处地震基本烈度、地质构造、地震活动情况、工程地质及水文地质条件,并根据地震基本烈度及桥梁重要性等级采取相应的

浅谈桥梁工程与结构力学

浅谈桥梁工程与结构力学 梁桢 土木工程与力学学院地质工程专业2班 2011级 摘要:桥梁工程的发展与力学的进步是紧密相联的,而且是互相促进的:随着经济的发 展,建筑材料、设备、建桥技术也有了很快的发展,特别是电子计算技术的广泛应用加 快了人们对桥梁力学问题的研究,极大地推动了桥梁力学的发展;同时,桥梁力学的研 究成果也使桥梁的设计、施工及管理水平得到了进一步的提高。 关键词:桥梁、力学、发展、现状 一、引言 在原始时代就已经出现了桥梁,那时跨越水道和峡谷是利用自然倒下的树木,自然形成的石梁或石拱,虽然还不具备造桥的能力,但已经知道利用桥梁为生活创造方便。在17世纪以前,桥梁一般是用的木、石材料建造的,并按建桥材料分为石桥和木桥。19世纪50年代以后,随着酸性转炉炼钢和平炉炼钢技术的发展,钢材成为重要的造桥材料,钢的抗拉强度大,抗冲击性能好,尤其是19世纪70年代出现钢板和矩形轧制断面钢材,为桥的部件在厂内组装创造了条件,钢材应用日益广泛。因为只是凭经验修桥,曾使19世纪80-90年代得许多铁路桥发生重大事故;从那时起,正在发展中的结构力学理论得到了重视,在它的静力分析理论完全确立并广泛普及之后,桥梁因强度不足而造成的事故大为减少。到了现代,桥梁按建桥材料可分为预应力钢筋混凝土桥、钢筋混凝土桥。混凝土抗拉强度很低,但其价格却远低于钢材,为了增加其抗拉能力,设计了钢筋混凝土这类复合建筑材料,使其既能承受拉力,又能承受压力,但限于混凝土材料本身所具有的力学性能,将其作为梁式桥结构用材,跨度仍远逊色于传统的拱桥结构。而预应力钢筋混凝土桁架拱桥:尽管有受力钢筋在承载,但在受拉区仍然不可避免地会出现一些裂缝,若对钢筋施加一定的张力作用,可以克服此弊端,即通过张拉预应力筋,使得受拉区事先储备一定数值的压应力,当外荷载作用时,混凝土可不出现拉应力或不超过某个临界值的拉应力,从而极大地提高了混凝土结构的抗裂性能,刚度和承载能力,进而导致了预应力混凝土桥梁结构的出现。 二.桥梁建设简述与发展趋向 1、国外桥梁建设简述和发展趋向 纵观国外桥梁建设发展的历史,对于促进和发展现代桥梁有深远影响的,是继意大利文艺复兴后18世纪在英国、法国和其他西欧国家兴起的工业革命。它推动了工业的发展,从而也促进了桥梁建筑技术方面空前的发展。 1855年起,发共建造了第一批应用水泥砂浆砌筑的石拱桥。法国谢儒奈教授在拱桥结构、拱圈

风振对桥梁工程损害及防治

风振对桥梁工程损害及防治 摘要:风对桥梁的作用是一种十分复杂的现象,随着桥梁跨径的不断增加,风振现象也越来越受到工程界的关注。本文针对抖振、涡激共振、风雨振等风致振动对大跨度桥梁的结构安全形成不可忽视的影响,探讨了大跨度桥梁抗风设计原则与风致振动的控制,提出了改善桥梁结构和增加机械阻尼等方法。 关键词:大跨度桥梁;风致振动;抗风设计 1引言 1940年秋,美国华盛顿州建成才四个月的主跨853m的塔科马悬索桥在风速不到20m/s的8级大风袭击下发生了当时还难以理解的强烈振动,奇妙的风竟使桥面扭曲翻腾.而且振幅愈来愈大。直至使桥面倾翻到45度,最终导致桥粱的折断坠入峡谷之中。这次事故后引起了国际桥梁工程界和空气动力界的极大关切,并开展了大量的理论探索和风洞实验研究。我国自70年代起斜拉桥蓬勃发展,跨度日益增大,1999年10月,主跨1385m的江阴长江公路大桥的建成通车,使我国成为世界上能自主设计和建造千米级悬索桥的第六个国家。中国改革开放以来已经建成了百余座缆索承重桥梁,其中包括10座悬索桥和近20座跨度超过400m的斜拉桥。与此同步,斜拉桥和吊桥的风致振动理论与实验研究也结合工程实际迅速发展,并取得了一些有价值的研究成果。 2桥梁结构风致振动理论 风灾是自然灾害中发生最频繁的一种,桥梁的风害事故屡见不鲜。风与结构的相互作用是一个十分复杂的现象,它受风的自然特性、结构的外型、结构的动力特性以及风与结构的相互作用等多方面因素的制约。当风绕过一般为非流线型作用截面的桥梁结构时,会产生旋涡和流动的分离,形成复杂的空气作用力。当桥梁结构的刚度较大时,结构保持静止不动,这种空气力的作用只相当于静力作用。当桥梁结构的刚度较小时,结构振动受到激发,这时空气力的作用不仅具有静力作用,而且具有动力作用。 2.1 风的静力作用 静力作用指风速中由平均风速部分施加在结构上的静压产生的效应,可分

悬索桥的风致振动及控制方法的探讨

悬索桥的风致振动及控制方法的探讨 刘琳娜,何杰,王志春 武汉理工大学,道路桥梁与结构工程湖北省重点实验室,湖北武汉(430070) 摘要:风对悬索桥的作用是十分复杂的现象,随着桥梁结构的大跨度发展,桥梁对风作用反应的敏感和复杂逐渐成为设计的控制因素。本文章就悬索桥的三个重要组成部分——梁体,主塔以及缆索各自的风致振动研究现状和控制方法进行了分析介绍,同时探讨了悬索桥应该进一步研究的风致振动方面的问题。 关键词:悬索桥,风致振动,振动形式,控制方法 1. 引言 悬索桥以其受力性能好、跨越能力大、轻型美观,抗震能力好,而成为跨越江河、海峡港湾等交通障碍的首选桥型。由于桥梁是裸露于地球表面大气边界层内的建筑物,不可避免的会受到风的作用。而且随着桥梁理论的不断完善和施工技术的不断提高,桥梁结构型式向轻型化、长大化发展[1],这就使风对桥梁的作用更加明显。风荷载逐渐成为悬索桥设计的主要控制荷载。然而,桥梁界对风对桥梁的作用的认识是在惨痛的历史教训中总结发展的。据不完全统计,18世纪以来,世界上至少有11座悬索桥由于风的作用而毁坏[2]。直到1940年秋,美国华盛顿州建成才4个月的Tacoma吊桥在不到20 m/s 的8级大风作用下发生破坏才引起了国际桥梁工程界和空气动力界的极大关切。 目前,世界上已修建的最大跨度的悬索桥为日本的明石海峡大桥,其主跨跨度已达到1990m,而一些跨度更大的特大跨悬索桥,如Messina海峡大桥、Gilbralter海峡大桥也己先后提上议事日程。随着我国经济的迅速发展,桥梁建设事业也得到了飞速发展,我国也己成功修建了汕头海湾大桥、广东虎门大桥、西陵长江大桥和江阴长江大桥等多座悬索桥,尤其江阴长江大桥跨度达到1385米,进入世界前列;目前还有多座大跨悬索桥在规划中,如珠江口伶仃洋跨海工程、杭州舟山大桥等。因此,二十一世纪中国的桥梁事业将有更崭新的发展。 随着悬索桥跨度的增加,结构刚度和阻尼显著下降,因此对风的作用更为敏感,从而抗风设计已逐渐成为大跨悬索桥设计中的控制因素。而对于悬索桥风致振动及其控制方法的研究也显的越来越重要了。悬索桥的风致振动在其结构上主要表现为梁体、主塔、缆索等三个构件的振动,因此本文从这三个构件的风致振动机理的研究入手,借以探讨对悬索桥各个构件的控制方法。 2. 梁体的风致振动和控制方法 由于悬索桥轻柔、大跨的性质,梁体的振动机理是最受关注的,一般来说,其主要风致振动形式有两种——对桥梁具有摧毁作用的颤振和最常见的抖振。 2.1 颤振 颤振是一种危险性的自激发散振动。对于近流线型的扁平断面可能发生类似机翼的弯扭耦合颤振。对于非流线型断面则容易发生分离流的扭转颤振[3]。上述两种颤振分析理论可以较好地解决悬索桥的颤振问题。 对桥梁结构进行颤振分析可首推Bleich,他于1948年首次将以Theodorson函数为基础

新技术新材料在城市桥梁工程中的应用

新技术新材料在城市桥梁工程中的应用 摘要:目前,在我国很多城市中的桥梁出现不同程度的破损,需要对其进行重建或修补,避免发生安全事故。城市桥梁工程建设需要打破传统的施工技术及材料的应用,将新技术、新材料合理的应用城市桥梁工程中,加固城市桥梁的坚固性,提高桥梁的耐用性,促使城市桥梁长期的应用。本文将针对城市桥梁工程中应用新技术、新材料进行详细的分析。 关键词:新技术新材料城市桥梁工程应用 引言: 城市桥梁建设已经由很悠久的历史,从古代到现代桥梁建设一直在优化和创新过程中发展。桥梁工程建设在各个国家都被广泛应用,是各国交通领域中不可缺少的一方面,桥梁工程建设的重要性不言而喻。城市桥梁工程是桥梁工程的具体表现,在城市中合理建设桥,可以跨越城市中河流的障碍,增加城市交通便捷。由于我国近年来城市交通量逐渐增加,桥梁的承重量也相应的增加,很多城市中的桥梁已经出现超负荷的迹象,需要进行重建或补修。建设出坚固、耐用的城市桥梁,从而降低交通事故的发生或由于需要修补桥梁而影响给人的出行带来不便。当前,我国经济水平不断提高,桥梁工程建设领域也不有所提高,各种新技术、新材料不断的推出,将其有效的应用于城市桥梁工程建设中,提升整个桥梁工程的质量。为城市居民提供坚固的、耐用的、安全的桥梁。 一、桥梁工程 桥梁工程是指桥梁勘测、设计、施工、养护和检定等的工作过程,以及研究这一过程的科学和工程技术,它是土木工程中的一个分支。古代桥梁以通行人、畜为主,载重不大,桥面纵坡可以较陡,甚至可以铺设台阶。自从有了铁路以后,桥梁所承受的载重逐倍增加,线路的坡度和曲线标准要求又高,且需要建成铁路网以增大经济效益,因此,为要跨越更大更深的江河、峡谷,迫使桥梁向大跨度发展。桥梁工程在技术方面需要研究桥渡设计,决定桥梁孔径,考虑通航和线路要求以确定桥面高度,考虑基底不受冲刷或冻胀以确定基础埋置深度,设计导流建筑物等;桥式方案设计;桥梁结构设计;桥梁施工;桥梁检定;桥梁试验;桥梁养护等方面。在材料方面以高强、轻质、低成本为选择的主要依据,仍以发展传统的钢材和混凝土为主,提高其强度和耐久性。城市桥梁工程是桥梁工程中的一部分,其主要是注重设计方面的合理、具有应用价值,符合桥梁建筑要求;材料方面以高质量、耐用、规格相符为主,施工方面中注重施工质量,保证严格按照设计方案实施,建设成坚固、耐用、实用的桥梁。 二、城市桥梁工程中的新技术新材料的应用 随着我国城市化进程的加快,经济社会活动日益活跃,大量的人流物流使城市交通流量骤增,因而,对城市桥梁的施工、维护及运营也提出了更高的要求,因此,在进行桥梁建设上采用新技术新材料,因为在建设城市桥梁工程中采用新

2019最新一建桥梁案例和练习题

2019最新整理 每日一练35市政案例桥梁 案例1 背景资料某大型顶进箱涵工程为三孔箱涵.箱涵总跨度22m.高5m.总长度33.66m.共分三节.需穿越5条既有铁路站场线采用钢板桩后背.箱涵前设钢刃脚.箱涵顶板位于地面经下0.6m.箱涵穿越处有一条自来水管需保护。地下水位于地面下3m。箱涵预制工作坑采用放坡开挖.采用轻型井点降水。 项目部编制了轨道加固方案.采用轨束梁加固线路.以保障列车按正常速度行驶制定了顶进时对桥涵体各部位的测量监控方案.经项目部技术负责人批准后实施。按原进度计划.箱涵顶进在雨季施工前完成。 开工后.由于工作坑施工缓慢.进度严重拖后。预制箱涵达到设计强度并已完成现场线路加固后.顶进施工已进入雨季。项目部加强了降排水工作后开始顶进施工。为抢进度保工期.根据土质确定挖土进尺为0.9m.并且在列车运营过程中连续顶进。箱涵顶进接近正常运营的第一条线路时.遇一场大雨。第二天.正在顶进行施工时.开挖面坍塌.造成了安全事故。 问题 1..在顶进作业时应做哪些降排水工作 2.箱涵穿越自来水管线时可采用哪些保护方法 3.指出项目部编制的轨道加固与测量监控方案及实施过程存在的问题.并写出正确作法。 4.结合项目部进度控制中的问题指出应采取的控制措施。 5.指出加固方案和顶进施工中存在的引起列车颠覆的隐患。 6.依据背景资料分析开挖面坍塌的可能原因有哪些 参考答案 1.根据背景资料介绍箱涵工作坑属面状基坑1分.降水井宜在坑外缘呈封闭状态布置1分.距坑壁1.5m1分。顶进作业应在地下水位降至基底以下0.5m1分进行.雨季施工时应做好防洪及防雨1分排水工作。 2.箱涵穿越自来水管线时可采用拆迁、改移、悬吊、暴露管线和支架加固的保护法.同时做好标志.施工时及时监测、有问题及时预警。 3.存在如下问题 1大型箱涵采用轨束梁线固1分 2仅对桥涵体各部位监控量测1分 3方案批准手续不正确1分。 正确的做法 1孔径较大的箱涵可用横梁加盖、纵横梁、工字轨束梁及钢板脱壳法2分加固 2在顶进过程中.应对线路加固系统、桥涵体各部位、顶力系统和后背进行量测监控3分 3测量监控方案应纳入施工组织设计或施工方案2分中.施工组织设计必须经上一级技术负责人批准1分.有变更时要办变更审批。 4.项目部应逐级落实施工进度计划.最终通过施工任务书由班级实施1分应监督进度计划的实施.当发现进度计划执行受到干扰时.采取调度措施1分实施进度计划中出现偏差时应及时调整1分。 5.引起列车颠覆的隐患有 1线路加固方案不满足安全要求1分2因加固方案中没限制列车速度1分3施工中箱涵连续顶进1分。6.开挖坍塌的原因可能有 1挖土进尺过大1分.一般要求04-0.8m 2雨水减小了开挖面稳定性1分 3列车行驶增加了坡顶荷载1分。 案例2 某城市桥梁工程.采用钻孔灌注桩基础.承台最大尺寸为长8m.宽6m.高3m.梁体为现浇预应力钢筋混凝土箱梁。跨越既有道路 部分.梁跨度30m.支架高20m。 桩身混凝土浇注前.项目技术负责人到场就施工方法对作业人员进行了口头交底.随后立即进

城市桥梁工程施工与质量验收规范完整版

城市桥梁工程施工与质量验收规范 HEN SyStem OffiCe room [HEN 16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688]

城市桥梁工程施工与质量验收规范 CJJ 2-2008 J 820-2008 2009年7月1日施行目次 1总则 2基本规定 3施工准备 4测量 一般规定 平面、水准控制测量及质量要求 测量作业 5模板、支架和拱架 模板、支架和拱架设计 模板、支架和拱架的制作与安装 模板、支架和拱架的拆除 检验标准 6钢筋 一般规定 钢筋加工 钢筋连接 钢筋骨架和钢筋网的组成与安装 检验标准 7混凝土 一般规定 配制混凝土用的材料 混凝土配合比 混凝土拌制和运输 混凝土浇筑 混凝土养护 泵送混凝土 抗冻混凝土 抗渗混凝土 大体积混凝土 冬期混凝土施工 高温期混凝土施工 检验标准 8预应力混凝土 预应力材料及器材 预应力钢筋制作

检验标准 9砌体 材料 砂浆 浆砌石 砌体勾缝及养护 冬期施工 检验标准 10基础 扩大基础 沉入桩 灌注桩 沉井 地下连续墙 承台 检验标准 11墩台 现浇混凝土墩台、盖梁 预制钢筋混凝土柱和盖梁安装重力式砌体墩台 台背填土 .检验标准 12支座 一般规定 板式橡胶支座 盆式橡胶支座 球形支座 检验标准 13混凝土梁(板) 支架上浇筑 悬臂浇贡 装配式梁(板)施工 悬臂拼装施工 顶推施工 造桥机施工 检验标准 14钢梁 制造 现场安装 检验标准 15结合梁 一般规定

钢一混凝土结合梁混凝土结合梁 检验标准

16拱部与拱上结构 一般规定 石料及混凝土预制块砌筑拱圈拱架上浇筑混凝土拱圈 劲性骨架浇筑混凝土拱圈 装配式混凝土拱 钢管混凝土拱 中下承式吊杆、系杆拱 转体施工 拱上结构施工 检验标准 17斜拉桥 索塔 主梁 拉塚和锚具 施工控制与索力调整 检验标准 18悬索桥 一般规定 锚碇 索塔 施工猫道 主缆架设与防护 索鞍、索夹与吊索 加劲梁 检验标准 19顶进箱涵 一般规定 工作坑和滑板 箱涵预制与顶进 检验标准 20桥面系 排水设施 桥面防水层 桥面铺装层 桥梁伸缩装置 地袱、缘石、挂板 防护设施 人行道 检验标准 21附属结构 隔声和防眩装置 梯道

桥梁工程典型案例3

桥梁工程典型案例 【案例1K412021】1.背景 某市迎宾大桥工程采用沉入桩基础,承台平面尺寸为5m×30m,布置145根桩,为群桩形式:顺桥方向5行桩,桩中心距为0.8m,横桥方向29排,桩中心距1m;设计桩长15m,分两节预制,采用法兰盘等强度接头。由施工项目部经招标程序选择专业队伍分包打桩作业,在施工组织设计编制和审批中出现了下列事项; (1)鉴于现场条件,预制桩节长度分为4种,其中72根上节长7m,下节长8m(带桩靴),其中73根上节长8m,下节长7m。 (2)为了挤密桩间土,增加桩与土体的摩擦力,打桩顺序定为四周向中心打。 (3)为防止桩顶或桩身出现裂缝、破碎,决定以贯入度为主控制。 2.问题 (1)分述上述方案和做法是否符合规范的规定,若不符合,请说明。 (2)在沉桩过程中,遇到哪些情况应暂停沉桩?并分析原因,采取有效措施(作为知识点)。 (3)在沉桩过程中,如何妥善掌握控制桩桩尖标高与贯入度的关系(作为知识点)? 3.参考答案 (1)①预制桩节符合《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ 2规定。 ②打桩顺序不符合规范规定,沉桩顺序应从中心向四周进行。 ③以贯入度为主控制不符合规范规定,沉桩时,应以控制桩尖设计标高为主。 (2)在沉桩过程中,若遇到贯入度剧变,桩身突然发生倾斜、位移或有严重回弹,桩顶或桩身出现严重裂缝、破碎等情况时,应暂停沉桩,分析原因,采取措施。 (3)首先明确沉柱时以控制桩尖设计标高为主,当桩尖标高,高于设计标高,而贯入度较大时,应继续锤击,使贯入度接近控制贯入度,当贯入度已达到控制贯入度,而桩尖标高未达刘设计标高时:应在满足冲刷线下最小嵌固深度后继续锤击100mm左右(或30~50击),如无异常变化,即可停止,若桩尖标高比设计值高得多,应与设计和监理单位研

桥梁结构涡激振动实例及减振措施比较研究

桥梁结构涡激振动实例及减振措施比较研究 摘要:针对设计中不被重视的涡激共振问题,讨论了桥梁结构涡激振动及其响应分析的复杂性,介绍了几座国外大跨度桥梁结构的涡激振动问题,并比较分析了这些桥梁结构所采用的不同减振措施方案,推荐设计阶段首先选择气动控制措施来抑制桥梁涡激振动,而已建成的桥梁发生涡振病害则更适宜选用机械减振措施。abstract: in view of the ignored problem of vortex-induced resonance in design, this article analyzes vortex-induced vibration of bridge structure and the complexity of response analysis. the vortex-induced vibration problem of some foreign large span bridge structures is introduced and different vibration reducing measures of these bridges are analyzed and compared. it is recommended that pneumatic control measures be firstly used to control the vortex-induced vibration of bridges in design phase, while for vortex-induced vibration of built-up bridges, mechanical vibration reduction measures are more appropriate. 关键词:桥梁;涡激振动;振动控制;气动措施 key words: bridge;vortex-induced vibration;vibration control;pneumatic measures 中图分类号:u441 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)24-0100-03

城市桥梁工程施工技术规范DBJ01-56-2001

城市桥梁工程施工技术规范DBJ01-56-2001 一、总则 ■总则 1.0.1为加强北京市城市桥梁工程施工技术管理,提高施工技术水平,确保工程质量、安全生产、节约材料、提高经济效益,并保证国家现行有关技术标准的实现,特制定本规程。 1.0.2 本规程适用于北京市行政区域内新建和改建城市桥梁的施工及验收。 城市桥梁中的大、中修工程施工,可参照执行。 1.0.3桥梁施工必须按基本建设程序批准的设计文件进行,如需变更设计应按国家现行的有关变更设计规定办理,未经批准的变更设计不得施工。 1.0.4应做好施工前期的准备工作,加强施工中的技术管理工作,严格执行本规程有关技术操作规定,并随时积累资料、数据,整理保存好原始记录。竣工后应按国家现行有关规定与合同要求及时提交竣工文件。对大桥及技术复杂的桥梁工程应编写施工技术总结,对新结构、新技术、新工艺的采用应编写专题技术总结。 1.0.5 原材料、半成品、构件、器材和设备均应符合国家现行技术标准规定,并按有关规定抽样检验合格方可使用。 1.0.6 在确保工程质量的情况下,应广泛开展技术革新和科学试验,积极推广使用技术成熟、安全性能可靠的新技术、新工艺、新设备,以提高劳动生产率,降低成本和缩短工期。新技术的施工要求与本规程不符时,应制订专门规程,报主管部门批准后实行。 1.0.7 凡属隐蔽工程,必须经检验合格,填写隐蔽工程验收记录,经有关人员签认后,方准进行下一道工序的施工。 1.0.8有关城市桥梁施工的安全技术、劳动保护、文物保护及防火、防爆等技术要求,应遵守国家现行有关标准与规定。施工现场的文明施工、已建地上与地下设施保护、环境保护、交通保障等应符合国家和地方现行有关规定。 二、施工准备和测量 ■施工准备 2.1.1施工前技术工作应符合下列要求:

第四章 桥梁振动试验

第四章桥梁振动试验 4.1概述 振动是设计承受动荷载的工程结构必须研究的问题,桥梁不仅要研究由车辆移动荷载引起的振动,还要研究桥梁结构本身的抗震、抗风性能和能力。 随着结构计算、施工技术和建筑材料等方面科技水平的不断进步,桥梁的跨度越来越大,因此对桥梁振动性能的研究分析提出了更高的要求。桥梁振动试验可以求的基本问题可以归类为三种:桥梁振源、桥梁自振特性和结构动力反应。 桥梁振源的测定一般包括对能引起桥梁振动的风、地震和车辆振动等振动荷载的测定。 桥梁自振特性是桥梁结构的固有特性,也是桥梁振动试验中最基本的测试内容。 车辆、风和地震等外荷载作用下桥梁结构动力反应的测定是评价桥梁结构动力性能的基本内容之一。 传统的结构动力学方法,根据力学原理建立结构的数学模型,然后由已知振源(输入力或运动)去求所需要的动态响应。这种方法至少有两方面的问题难以完善:一是阻尼系数只能凭假定设置;其次是计算图式和设计图式与实际结构之间的差异。 振动试验已经发展起来的参数识别与模态分析技术,是改善理论计算不足的有力手段。它的基本做法是,利用已知(或未知)输入力对结构激振,用仪器测得结构的输出响应,然后通过输入、输出的关系(或仅输出)求取结构的数学模型,使更接近于结构的实际情况。 振动试验作为一门独立的工程振动学科,解决了许多理论计算上无法解决的实际问题,我国从1976年唐山地震后滦河大桥的抗震试验开始,各高校、科研单位先后对许多实桥和模型桥做过振动试验,特别是近年来对新建的一些大跨度桥梁进行施工阶段和运营阶段的振动试验,许多实测数据已直接为桥梁结构的振动分析、抗震抗风研究所利用。 4.2桥梁自振特性参数测定 测定桥梁自振特性参数是桥梁振动试验的基本内容,要研究桥梁结构的抗震、抗风或抗其它动荷载的性能和能力必须了解桥梁结构的自振特性。 自振特性参数,也称动力特性参数和振动模态参数,主要包括结构的自振频率(自振周期)、阻尼比和振型等,是由结构形式、材料性能等结构固有的特性决定,与外荷载无关。 4.2.1自振特性参数 1.自振频率和自振周期 自振频率是自振特性参数中最重要的概念,物理上指单位时间内完成振动的次数,通常用f表示,单位为赫兹(Hz),也可以用圆频率ω(ω =2πf)表示,单位为1/秒(1/s)。 自振周期(T)指物体振动波形重复出现的最小时间,单位为秒(s),它和自振频率互成倒数关系T=1/f。

CJJ-2-2008-城市桥梁工程施工与质量验收规范

城市桥梁工程施工与质量验收规范Code for construction and quality acceptance of bridge works in city CJJ 2-2008 J820-2008

目录 1总则 (6) 2基本规定 (7) 3施工准备 (8) 4测量 (9) 4.1 一般规定 (9) 4.2 平面、水准控制测量及质量要求 (9) 4.3 测量作业 (14) 5模板、支架和拱架 (15) 5.1 模饭、支架和拱架设计 (15) 5.2 模扳、支架和拱架的制作与安装 (16) 5.3 模板、支架和拱架的拆除 (17) 5.4 检验标准 (18) 6钢筋 (21) 6.1 一般规定 (21) 6.2 钢筋加工 (21) 6.3 钢筋连接 (23) 6.4 钢筋骨架和钢筋网的组成与安装 (27) 6.5 检验标准 (29) 7混凝土 (31) 7.1 一般规定 (31) 7.2 配制混凝土用的材料 (32) 7.3 混凝土配台比 (33) 7.4 混凝土拌制和运输 (34) 7.5 混凝土浇筑 (35) 7.6 混凝土养护 (37) 7.7 泵送混凝土 (37) 7.8 抗冻混凝土 (38) 7.9 抗渗混凝土 (39) 7.10 大体积混凝土 (39) 7.11 冬期混凝土施工 (40) 7.12 高温期混凝土施工 (41) 7.13 检验标准 (42) 8预应力混凝土 (45) 8.1 预应力材料及器材 (45) 8.2 预应力钢筋制作 (46) 8.3 混凝土施工 (46) 8.4 预应力施工 (47) 8.5 检验标准 (50) 9砌体 (53) 9.1 材料 (53) 9.2 砂浆 (53) 9.3 浆砌石 (53) 9.4 砌体勾缝及养护 (54) 9.5 冬期施工 (55)

桥梁共振和预防

列车-桥梁共振研究的现状与发展趋势及预防共振的措施 列车通过桥梁时将引起桥梁结构的振动,而桥梁的振动又反过来影响车辆的振动,这种相互作用、相互影响的问题就是车辆与桥梁之间振动耦合的问题。人类自1825年建成第一条铁路以来,便开始了对列车与桥梁相互作用研究探索的漫长历史过程。1849年Willis提交了第一份关于桥梁振动研究的报告,探讨了Chester铁路桥梁塌毁的原因。在随后的近100年时间内,由于当时力学水平、计算技术、方法及手段的落后,研究中通常将车辆、桥梁简单地看作两个独立的模型,在这种模型里,机车车辆被简化成单个或多个集中力,或者将其各种动力因素简化为简谐力,而桥梁被处理成均布等截面梁,采用级数展开的方法进行近似的求解,这些方法基本上只能算是解析或半解析法。 20 世纪60、70年代以来,电子计算机的出现以及有限元技术的发展,使得车桥耦合振动研究有了飞速的发展,从车桥系统的力学模型、激励源的模拟到研究方法和计算手段等都有了质的飞跃,人们可以建立比较真实的车辆和桥梁计算模型,然后用数值模拟法计算车辆和桥梁系统的耦合振动响应,美国、日本、欧洲和国内诸多学者为车桥耦合振动理论的发展做出了重要贡献,在车辆模型、桥梁模型以及车桥系统耦合振动方面取得了不少成就。 本文就车桥耦合振动的研究思路、车辆分析模型、桥梁分析模型、轮轨接触关系、激励源、数值计算方法6个方面,较系统地阐述了列车~桥梁耦合振动研究的现状与进展,总结在上述6个方面已取得的一些研究成果和结论,同时,指出目前研究工作中存在的尚待进一步完善的问题,就如何进一步开展上述领域的研究作了初步探讨。 1 车桥耦合振动研究的现状 20 世纪60、70年代,西欧和日本开始修建高速铁路,对桥梁动力分析提出了更高的要求;同时,电子计算机的出现以及有限元技术的发展,使得车桥振动研究具备了强有力的分析手段,这极大地促进了车桥耦合振动研究的向前发展。 日本在修建本四联络线时,对车桥动力响应做了大量的理论研究、试验研究和现场测试工作。通过分析轮轨横向力、轮重减载率、脱轨系数和车体加速度来

浅谈风荷载对桥梁结构的影响

浅谈风荷载对桥梁结构的影响 121210104 罗余双 摘要:风荷载是桥梁结构设计需要考虑的重要内容之一。本文先分析了风荷载的静力作用和动力作用对桥梁结构的影响,然后考虑桥梁结构进行抗风设计的主要影响因素,并给出了桥梁结构抗风设计的主要流程。 关键词:桥梁、风荷载、抗风设计 The Impact of Wind Load on the Bridge Structure 121210104 Luo Yushuang Abstract:Wind load is one of the important contents of the bridge structure design needs to consider.At first,this paper analyzes the static effect and dynamic wind load effect on the influence of the bridge structure, and then it considers main influencing factors of wind resistance design of bridge structure, giving the bridge structure wind resistance design of the main process. Key words:Bridge、Wind load、Wind-resistance design 一、风荷载对桥梁结构影响研究的必要性 桥梁的风毁事故最早可以追溯到1818年,苏格兰的Dryburgh Abbey桥首先因风的作用而遭到毁坏。之后,英国的Tay桥因未考虑风的静力作用垮掉,造成75人死亡的惨剧。但直到1940年,美国华盛顿新建成的Tacoma Narrows悬索桥,在不到20 m/s 的风速作用下发生了强烈的振动并导致破坏(见图1),才使工程界注意到桥梁风致振动的重要性。现代桥梁抗风研究自此开始。 众所周知,桥梁是一种在风荷载作用下容易产生变形和振动的柔性结构,而且桥梁一般修建在江河、海峡等风速较大的区域。故此,抗风设计是桥梁结构设计的重要内容之一。 为避免此类惨剧就必须要把风荷载对桥梁结构的影响降到最低,而有效抵抗和预防风荷载对桥梁结构的影响的一大前提,就是清楚的把握风荷载对桥梁结构的影响。

大跨径悬索桥风致振动及抗风措施

大跨径悬索桥风致振动及抗风措施 发表时间:2019-05-24T16:41:04.140Z 来源:《建筑细部》2018年第22期作者:陆明龙 [导读] 简述了国内外悬索桥抗风的发展和研究历史,分析了悬索桥风致振动的形式,并提出增强结构刚度、抑制风致振动的抗风措施。重庆交通大学土木工程学院重庆 400074 摘要:悬索桥以主缆为主要承重结构具有跨越能力大、雄伟壮观、造型优美等优点而成为大跨径桥梁结构首选桥型之一。但随着跨度的增大,悬索桥的刚度变小,对风的敏感性越来越大,对抗风要求也越来越高。大跨度悬索桥在风荷载的作用下,主要构件会产生各种形式的振动。简述了国内外悬索桥抗风的发展和研究历史,分析了悬索桥风致振动的形式,并提出增强结构刚度、抑制风致振动的抗风措施。 关键词:大跨径悬索桥、风致振动、抗风措施 1 前言 悬索桥是以缆索为主要承重结构的桥梁结构,由于其强大的跨越能力,成为跨越宽大江河、海湾的首选桥型之一。我国修建悬索桥的历史久远,早在千年之前,四川就已出现竹索桥。明清时期,在我国西南地区,修建有诸多铁索桥,有些索桥至今仍在使用,著名于世的有贵州盘江桥和四川泸定桥。在国外,也存在古老的悬索桥,如麦地海峡桥和克里夫顿桥。20世纪初,国外欧美等国家经历了工业革命,加上悬索桥计算理论的初步形成,使悬索桥得到迅速的发展。由于缺乏对空气动力学的研究,1940年,美国塔科马桥被风摧毁而倒塌。此后十年,悬索桥的建设进入了停滞期。在塔科马老桥风毁后,人们意识到悬索桥抗风设计的重要性,开始进行很多风洞试验以探索悬索桥抗风措施。抗风研究阶段后,世界各国为了适应日益增长的交通量和经济发展,兴起了修建大跨径悬索桥的高峰。我国在90年代后,国家加强基础建设水平,悬索桥的发展迅猛,东南沿海地区地区和长江内河等地修建了诸多大跨度的悬索桥,如今建设已经走在了世界的前列。但悬索桥由于跨径的增大,刚度减小,柔性问题突出,承受风荷载的能力逐渐减小,极易被风摧毁。悬索桥的风毁破坏属于脆性破坏,破坏前是难以预测和预警。因此,深入了解桥梁与风作用后效应,进行科学合理的抗风设计,采取有效的抗风措施提高桥梁的抗风能力,对于悬索桥的建设和发展具有十分积极的现实意义。 2 大跨度悬索桥风致振动形式 风是指空气由于太阳加热不均匀而引起的流动,具有一定的速度与方向。桥梁在风通过时,会与风产生作用,形成摩擦力和推力。当风以不变的物理量作用在桥梁时,产生的力为静力,可按结构力学方法进行计算。但是自然界风的作用由于具有不规则性,对悬索桥作用的大小和方向是随机的。悬索桥结构构件与风的作用大小和方向有所不同,会产生不同形式的风致振动。下面主要介绍悬索桥结构产生的常见风致振动形式。 2.1 加劲梁的颤振 当风通过非流线型断面的加劲梁时,气流会产生涡旋和分离,此时风不仅具有静力作用,更值得注意的是其对桥梁结构的动力作用。对于大跨度悬索桥这种刚度相对较小的桥型,风的作用激发了加劲梁结构产生振动,加劲梁的振动发过来影响气流的流场,改变气流的大小和方向,此时风的流动和加劲梁振动想互影响。空气力受加劲梁振动的影响较大时,形成一种自激力。加劲梁的振动系统阻尼在受不断的气流反馈作用而变为负值时,不断吸收能量导致振幅逐步增大的空气失稳现象现象称为加劲梁的颤振。 2.2 加劲梁的涡振 气流绕过非流线型的断面的加劲梁时,会发生流动分离,气流分离形成的自由剪切层在流动中卷起形成有规律的漩涡而又脱落,产生交替变化的涡激力。这种由于气流分离形成的漩涡脱落具有周期性,在一定条件下使悬索桥产生的共振现象称为涡激共振。涡激共振虽然不会引起整个结构的发散性振动,对结构产生毁灭性破坏,但其共振的风速一般较低,出现的频率较高,会出现较大的振幅,引起行车舒适度和结构疲劳问题。 2.3 吊索的风振 悬索桥的吊索和其他非流线型断面一样,会发生涡激振动、尾流颤振和尾流驰振。吊索断面在风速较低时,就会产生旋涡并有规律脱落,引发涡激振动。由于吊索相对整个结构来说较小,产生的涡激振动对桥梁不足以产生很大的结构安全和舒适度。当悬索桥上下游的吊索间距大于一定的距离时,会产生尾流颤振,当吊索间距小于一定距离时,会产生尾流驰振。故上下游吊索间距应该通过风洞试验探究出最佳间距,避免尾流颤振和尾流驰振的发生。 3 大跨度悬索桥抗风措施 我国悬索桥在过去三十年里得到快速的发展,同时也对桥梁的抗风进行了系统的研究。大跨度悬索桥刚度相对较小,必须根据桥梁址的风速和风力考虑风致振动的问题进行抗风设计和采取抗风措施。大跨度悬索桥的抗风能力可通过结构措施、气动措施和机械措施来提高。 3.1 结构措施 为了提高大跨度悬索桥的抗扭刚度和抗风稳定性,通过改善结构体系的方式来达到抗风的目的。提高抗风稳定性主要有交叉吊索系统、空间缆索系统和斜拉—悬吊体系。交叉吊索系统是通过拉索将加劲梁与主缆横向连接起来,抑制风荷载作用下横桥的横向位移或侧弯,从而提高悬索桥的抗扭刚度。空间缆索结构是通过将主缆和加劲梁用缆索连接起来形成类似于三角形的空间网索体系,利用了三角形的稳定性,提高了结构整体的刚度和稳定性。斜拉—悬吊体系是指在一座桥中同时应用了斜拉桥和悬索桥这两种桥型,将它们形成一个共同受力的整体,发挥各自的优点,改善其抗风能力。 3.2 气动措施 3.2.1 设置边缘风嘴 在加劲梁梁端设置风嘴可以改善气流的流动状态,避免结构发生涡振和颤振,使气流流动平顺。合理的边缘风嘴能提高悬索桥加劲梁的抗风能力和结构的稳定性。研究表明,设置风嘴后,桥梁结构与风力的想互反馈作用减弱,降低了结构共振的概率,提高结构的扭转刚

第11讲 城市桥梁工程

1K412014 掌握预应力混凝土施工技术—出案例题 本条文以桥梁工程为主介绍有粘结预应力混凝土施工技术。 一、预应力混凝土配制与浇筑 (一)配制 1.预应力混凝土应优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,不宜使用矿渣硅酸盐水泥,不得使用火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。粗骨料应采用碎石,其粒径宜为5~25mm。 2.混凝土中的水泥用量不宜大于550kg/m3。 3.混凝土中严禁使用含氯化物的外加剂及引气剂或引气型减水剂。 4.从各种材料引入混凝土中的氯离子总含量(折合氯化物含量)不宜超过水泥用量的0. 06%。超过0.06%时,宜采取掺加阻锈剂、增加保护层厚度、提高混凝土密实度等防锈措施。 (二)浇筑 1.浇筑混凝土时,对预应力筋锚固区及钢筋密集部位,应加强振捣。 2.对先张构件应避免振动器碰撞预应力筋,对后张构件应避免振动器碰撞预应力筋的管道。 二、预应力张拉施工 (一)基本规定 1.预应力筋的张拉控制应力必须符合设计规定。 2.预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求;设计无规定时,实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6%以内。否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施后,方可继续张拉。 3.预应力张拉时,应先调整到初应力(σ),该初应力宜为张拉控制应力(σam)的10%~15%,伸长值应从初应力时开始量测。 4.预应力筋的锚固应在张拉控制应力处于稳定状态下进行,锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量,不得大于设计或规范规定。, (二)先张法预应力施工

先预应力筋 1.张拉台座应具有足够的强度和刚度,其抗倾覆安全系数不得小于1.5,抗滑移安全系数不得小于1.3。张拉横梁应有足够的刚度,受力后的最大挠度不得大于2mm。锚板受力中心应与预应力筋合力中心一致。 2.预应力筋连同隔离套管应在钢筋骨架完成后一并穿人就位。就位后,严禁使用电弧焊对梁体钢筋及模板进行切割或焊接。隔离套管内端应堵严。 3.同时张拉多根预应力筋时,各根预应力筋的初始应力应一致。张拉过程中应使活动横梁与固定横梁始终保持平行。 4.张拉程序应符合设计要求,设计未规定时,其张拉程序应符合表1K412014-1的规定。 先张法预应力筋张拉程序表IK412014-1 注:1.表中σcom为张拉时的控制应力值,包括预应力损失值; 2.张拉钢筋时,为保证施工安全,应在超张拉放张至0.9σcom时安装模板、普通钢筋及预埋件等。 5.张拉过程中,预应力筋的断丝、断筋数量不得超过表1K412014-2的规定。 先张法预应力筋断丝限制表IK412014-2 6.放张预应力筋时混凝土强度必须符合设计要求,设计未规定时,不得低于强度设计值的75%。放张顺序应符合设计要求,设计未规定时,应分阶段、对称、交错地放张。放张前,应将限制位移的模板拆除。 (三)后张法预应力施工 预应力混凝土构件

桥梁结构设计的力学稳定性

浅谈桥梁结构设计的稳定性 作者:黑龙江科技学院工业设计10—2班赵云超 摘要:众所周知,抗压强度是评判一座桥梁质量好坏的重要方面,与此同时,稳定性也是一座桥梁不可忽视的重要因素。在历史上以及现今社会中发生的一些桥梁垮塌事故,很大一部分是由于忽视稳定性而造成的。桥梁结构设计的稳定性,是研究桥梁力学的一个重要分支。本文以拱式桥为例,通过力学分析介绍拱式桥拱肋稳定性理论的计算方法。 关键词:桥梁结构稳定性拱式桥拱肋 工程力学知识在现代桥梁的设计与建造中发挥着巨大作用,同时随着一些技术实际问题的产生,也推动着工程力学不断向前发展。桥梁结构的稳定性是涉及其安全与经济的重要因素,它与桥梁的强度问题有着同样重要的意义。随着经济社会的发展,各式各样的桥梁不断涌现出来。在此之中,由于在设计时对稳定性考虑不够,产生了一些事故,这使得对于桥梁稳定的研究,具有更广阔的意义。 桥梁的稳定性取决于它所受到的力系以及它自身结构的设计。挡结构设计合理,桥梁所受载荷分布均匀,整个系统受力保持平衡时,桥梁就具有很强的稳定性。 结构失稳是指在外力的作用下,结构的平衡状态开始丧失稳定性,稍有扰动,则变形迅速增大,最后使结构遭破坏。桥梁结构的失稳现象可分为下列三类: 1,个别构件的失稳; 2,部分结构或整个结构的失稳; 3,构件的局部失稳。 桥梁结构的稳定问题一般分为两类,第一类叫做平衡分支问题,即到达临界荷载时,除结构原来的平衡状态理论上仍然可能外,出现第二个平衡状态;第二类是结构保持一个平衡状态,随着荷载的增加,在应力比较大的区域出现塑性变形,结构的变形很快增大。当荷载达到一定数值时,即使不再增加,结构变形也自行迅速增大而使结构破坏,这个荷载值实质上就结构的极限荷载,也称临界荷载。 下面就拱桥结构谈一下桥梁的稳定性。 拱桥是我国公路、铁路上常用的一种桥梁型式。一般拱桥的拱轴线采用桥梁结构中常见的二次抛物线拱轴形式,拱圈是拱桥的主要承重结构,为曲线形。拱上建筑,又称拱上结构,是指在桥面系与拱圈之间能够传递压力的构件或填充物。本文将对该桥拱肋的稳定问题进行力学分析。 1拱肋稳定理论 拱肋是一种主要承受压力的平面曲杆体系。因此,当拱所承受的荷载达到一定的临界值时,整个拱就会失去平衡的稳定性:或者在拱的平面内发生纯弯屈曲;或者倾出于平面之外发生弯扭侧倾。拱的面内屈曲有两种不同形式:第一种形式是在屈曲临界荷载前后,拱的挠曲线发生急剧变化,可看作这是具有分支点问题的形式,桥梁结构中使用的拱,在体系和构造上多是对称的,当荷载对称地满布于桥上时,如果拱轴线和压力线是吻合的,则在失稳前的平衡状态,只有压缩而没有弯曲变形,当荷载逐渐增加至临界值时,平衡就出现弯曲变形的分支,拱开始发生屈曲;第二种屈曲形式在非对称荷载作用下,拱在发生竖向变位的同时也产生水平变位,随着荷载的增加,两个方向的变位在变形形式没有急剧变化的情况下继续增加,当荷载达到了极大值,即临界荷载之后,变位将迅速增加,这类失稳称为极值点失稳,也称

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