公铁两用连续钢桁架梁桥动力特性初步分析

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既有桁架式公铁两用桥梁病害及检测要点浅析

既有桁架式公铁两用桥梁病害及检测要点浅析

既有桁架式公铁两用桥梁病害及检测要点浅析既有桁架式公铁两用桥梁是指既可以用于车辆通行,又可以用于铁路列车行驶的桥梁。

这种桥梁通常承载着重要的交通枢纽功能,因此其安全性和稳定性至关重要。

随着桥梁使用年限的增加和自然环境的作用,桥梁可能会产生各种各样的病害,严重危及其安全性和稳定性。

对既有桁架式公铁两用桥梁的病害进行及时有效的检测和分析显得至关重要。

本文将就既有桁架式公铁两用桥梁的常见病害及检测要点进行浅析。

一、常见病害1. 钢结构腐蚀钢结构腐蚀是既有桁架式公铁两用桥梁常见的病害之一。

由于桥梁长期受到大气中的湿度、氧气和二氧化碳的侵蚀,以及大气中的各种化学气体和颗粒物质的影响,桥梁结构中的钢材容易产生腐蚀。

地面铺设钢轨的部分也容易受到腐蚀。

腐蚀会导致桥梁结构的强度和稳定性降低,严重影响桥梁的使用寿命和安全性。

2. 钢结构断裂由于桥梁的长期受力和变形,以及车辆的频繁行驶,桥梁结构中的钢材容易发生断裂。

断裂会导致桥梁结构的刚度和承载能力下降,严重危及桥梁的使用安全性。

3. 混凝土病害既有桁架式公铁两用桥梁的主体结构多为混凝土结构,混凝土裂缝、空鼓、龟裂等病害会严重影响桥梁的使用寿命和安全性。

特别是在潮湿环境中,混凝土易受到水蚀和碳化,导致钢筋锈蚀和混凝土病害。

4. 桥面铺装病害桥面铺装是承载车辆运行的重要部分,桥面铺装的病害如沥青层龟裂、疲劳、变形等都会影响桥面的平整度和稳定性,严重影响车辆的行驶安全。

二、检测要点既有桁架式公铁两用桥梁病害的及时检测,对于保障桥梁的运行安全和延长使用寿命至关重要。

以下是对于既有桁架式公铁两用桥梁病害检测的要点。

1. 钢结构检测对于钢结构腐蚀和断裂的检测,可以采用超声波探伤、磁粉探伤、涂层探伤等无损检测技术。

超声波探伤技术可以对桥梁结构进行全面的检测,发现腐蚀和断裂等隐患。

2. 混凝土结构检测对于混凝土病害的检测可以采用钻芯取样和超声波检测。

钻芯取样可以获取混凝土的实际强度和质量,超声波检测可以对混凝土内部进行检测,发现裂缝、空鼓等病害。

公铁两用连续钢桁梁桥荷载试验研究

公铁两用连续钢桁梁桥荷载试验研究
支座 , 结构 总体 布置 见 图 1 _ 】 。
试 验 内 容
评 价 指 标
3 试验 主要 内容
图 1 滨州黄河公铁两用大桥主桥总体 布置 ( 单位 : m)
桥梁 的荷 载 试 验 主要 包 括 桥 梁 结 构 理 论 计 算
面 。主桥公 路 面 宽 1 9 . 5 m, 双 向 4车道 , 桥 面 系 由
设 计规 范规定 并不 完 全 一致 , 如 挠 跨 比等 。具 体 的
评 价指标 主要 见表 1 。
表 1 试 验 评 价 指 标
纵梁、 横梁及托架组成, 其 上设 置 钢筋 混 凝 土桥 面 板 。主桥 3号墩 设 铰轴 固定 支座 , 其 余 为 滑 板 活动
秦 照付
( 中铁 大桥 ( 南京 ) 桥隧诊治有限公司 , 江苏 南京 2 1 0 0 6 1 ) 摘 要: 以滨州黄 河公铁 两用大桥主桥 为工程 背景 , 介 绍桥 梁静动载 试验主要 内容及 结果 , 结合理论计 算分析 , 将 试
验 结 果 与 理 论 计 算值 及 规 范允 许值 进 行 比较 , 评 价 桥 梁状 态。
K e y wo r d s: b id r g e e n g i n e e r i n g;s t e e l t r u s s ;l o a d t e s t ; e v a l u a t i o n s t a n d a r d
1 工程概 况
2 主要 评价 指标
第1 0卷 第 4期 2 0 1 3年 8月
现 代 交 通 技 术
Mo d e m T an r s p o r t a t i o n T e c h n o l o g y
VO I . 1 0 NO. 4

板桁组合结构的受力特性及其空间分析方法

板桁组合结构的受力特性及其空间分析方法
( 4) 铁路桥面系与下平联所分担的力还不 到下弦总力的10 % , 下弦杆承担90 % 以上的内 力。因此, 在设计时, 可以不考虑铁路桥面系及 下平联对下弦内力的分担作用。
改回日期: 2001- 06- 11
( 责任审编 孟庆伶)
新书征订
5 国外铁路冻土技术文献汇编6 是由 铁道部科学 技 术信息研究所与中铁西北科 学研究院联 合收集国 外有 关冻土工程技 术文献, 经 翻译 整理编 辑完 成的 一本 新 书。5国外 铁路冻土技术文献汇编6 收录 了国外冻土 研 究论文和报告共 92 篇, 50 余万字。内容 包括冻土 工程 性质、冻土路基工程、冻土桥涵 工程和冻 土工程施工 四 部分, 从一个侧面反 映了 国外 铁路冻 土工 程技 术的 现 状和研究动态, 可为 青藏 铁路 以及其 他冻 土地 区铁 路 建设的科学研究、设计和施工提供参考和借鉴。
第 主桁竖杆 - 12167
主桁斜杆 三 副桁直撑
271 04
主桁斜杆 五 副桁直撑
101 96 131 26
副桁斜撑 节
副桁斜撑 节
- 38138 - 38155
公路边纵梁 - 6181 - 7177 公路边纵梁 - 38183 - 38103
间 公路中纵梁 - 2105 - 1196 间 公路中纵梁
为了模拟试验段的受力特点, 模型亦选择 了斜拉桥的结构形式。这种结构形式不仅可以 模拟试验段的受力条件, 同时也使模型试验的 加载容易实现。模型桁梁的立面及平面构成见 图 1、图 2。 212 模型的制造及安装
由于模型的比例尺相当大, 加工、制造及安 装精度要求又高, 因此特别制定了模型制造和 安装技术条例。一般说来, 对制造安装公差的 要求均较严格, 有关高强度螺栓的施拧、摩擦面 的处理以及构件的焊接均采用与实桥相同的工 艺要求。 213 试验荷载

单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥施工动力特性分析

单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥施工动力特性分析

单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥施工动力特性分析运用有限元分析软件ANSYS对重庆某大桥最大悬臂状态进行了动力特性的数值模拟分析,得到了结构的自振频率,并对其振型进行描述,对影响结构自振特性的因素进行了研究。

结果表明,主梁刚度的增加有助于提高结构的扭转刚度,增强结构的抗风稳定性。

桥塔及斜拉索刚度的增加有助于提高结构的竖向弯曲刚度及侧弯扭耦合刚度,斜拉索倾角对结构的整体刚度影响较大,辅助墩的设置位置对大桥的抗风稳定性产生较大影响。

研究结果可以为同类桥梁在最大悬臂状态的抗风及抗震设计提供参考。

标签:單索面钢桁梁独塔斜拉桥;ANSYS;最大悬臂状态;动力特性;主梁;斜拉索doi:10.19311/ki.16723198.2016.17.1080引言研究桥梁结构包括自振频率、阻尼和主振型的自振特性是分析斜拉桥动力行为的基础。

结构的动力特性取决于结构的刚度、支撑条件和组成体系等。

研究桥梁结构的动力特性对于桥梁结构的抗风稳定性分析、抗震设计、健康检测和维护都有着重要的意义,同时也是判别桥梁结构是否完整的重要依据。

笔者以重庆市某大桥最大悬臂状态为背景,运用有限元分析软件ANSYS建立该桥的三维有限元模型,对其自振特性进行了分析。

研究探讨了单索面钢桁梁独塔斜拉桥最大悬臂状态自振特性在参数影响下的一般规律,其结果可作为同类桥梁研究和设计工作的参考依据。

1工程背景重庆某大桥南穿渝中区洪崖洞旁沧白路,跨嘉陵江,北接江北区江北城大街南路。

主桥为单塔单索面钢桁梁斜拉桥,跨径布置为88m+3索塔采用天梭形,包括上、中、下塔墩,采用C50混凝土。

2有限元模拟建立与结构实际状况相符的力学模型,是分析大桥在最大悬臂状态的空间动力特性的基础。

计算模型力求在边界条件、质量、刚度上的模拟与实际状况相符。

采用正确的单元来模拟斜拉桥各个主要组成构件是建立大桥最大悬臂状态空间有限元模型的关键。

因此在建立有限元模型时,将主要基于以下原则来选择单元:(1)选取的单元必须能最大程度地模拟结构的受力特性;(2)必须保证计算结果具有足够的精度;(3)有限元模型建立要尽量简便,计算工作量要尽量小,进行结果处理时也要比较方便。

钢桁架桥静力及动力特性探讨

钢桁架桥静力及动力特性探讨
{ =Alno . { i(t s t 系统 的特征行 列式 为 :
t ]' l . [ ti - K o Ml 0 ( 3 )
( 2 )

图 4 一阶模态振型 ~源自图 5 二阶模态振型 由式(求出系统 固有频率 ∞ =1 , ……, 3 ) ,3 2 , 。 4 计算结果及分析
的。
钢桁架桥为下承式简支钢桁架桥,其长为 9 0 m, 每个节段为 1 桥宽为 1 高为 1 , 5m, 2m, 6I 桥面板 n 为 0 . m厚 的混凝土板。 4 其端斜杆 、 上下弦及横向连 接均采用 50× 0 × 4 1 的工字型钢 , 0 50 1 × 4 其他腹杆 采用 50 4 0 4 1 的工字型钢 。 O × 0 ×1 × 4 3 单元简介 . 2
环境下建立桁架桥模型, 见图 1第 2 页 ) ( 8 。 3 模态分析基本方程 . 4 模态分析的运动微分方程组为 :
收稿 日期 :0 1 1 — 0修 回 日期 :0 2 0 — 5 2 1— 2 2 ; 21—20
作者简介 : 蔡宏伟 (91 16一 )男 , 宁益 县人 , , 辽 副处长 , 工程师 ,9 1 18 年毕业于 吕梁技工学校公路专业 , 0 年毕业 于山 2 6 0
780k/3 松 比为 0 。混凝 土 的弹性模 量按 5 g , m泊 . 3 3 5× 0 /2 . 1 m m, 5 N 质量密度为 25 0k , A S S 0 在 N Y
下结构的响应 ,即由稳定外载引起的结构部件的位 移、 应力和应变。 模态分析一般用来确定结构的振动 特性 , 寻求结构的固有频率和主振型 , 从而了解结构 的振动特性 , 以便更好地利用或减少振动, 即确定结
41 静 力分 析 .

钢桁式加劲梁悬索桥动力特性分析

钢桁式加劲梁悬索桥动力特性分析

结 构 自振特 性在 很 大程度 上反 映 了结构 刚 度大
小, 桥梁 结构 的 自振特 性分 析是 进行 桥梁 抗震 、 风 抗

1 05 5 0
50 5
一 一
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~ 0 1 0一 3 5 5 _ O

设 计 以及车 桥动 力 相互 作用 分 析 的基 础. 索 桥 的 悬 振 动特 性 , 与其他 的桥 梁相 比 , 为直接 关 系到安 全 因 性 , 以这种 分析 就具 有重 要 的意义 [. 所 1 ] 本 文 以某 钢 桁式 加 劲 梁 悬索 桥 为 工 程 背 景 , 采 用 An y 通 用软 件 建 立空 间 动力 有 限元 计 算模 型 , ss
弦杆 中心 间距 1. I加劲 梁 各弦 杆尺 寸参 数 见 表 5 6I, T 1 ,其标 准段空 间布 置见 图 34 —.
图 1 桥型立面布置示意 图( 单位 : m)
H g 1 F c d a o t fs s e so rd e u i: . a a ely u up n in b ig ( nt m) o
1 悬索桥简介
全桥 总长 5 5 5m, 径 布置 :0i+ 5 6m+ 8. 跨 2 n 3 2 其 中左 、 0m, 右边 跨采 用 长 2 的单 箱 三室 混 凝 0m 土箱 梁 , 中跨 主 梁 采 用 高 4m 的 钢 桁 式 加 劲 梁 . 左 边 缆跨 度 10I, 5 I中缆 跨 度 5 6m, 边 缆 跨 度 l8 T 3 右 l 1, T 吊杆 间距 为 8I. I 在成桥 状态 下跨 中垂 度 为 4 . n 87
2 )主缆 : 每根 主缆 为 3 股 , 股 17根 5mm 7 每 2

桥梁结构的动态特性与分析

桥梁结构的动态特性与分析

桥梁结构的动态特性与分析桥梁作为交通基础设施的重要组成部分,承载着车辆和行人的通行,其结构的安全性和稳定性至关重要。

而了解桥梁结构的动态特性,并进行准确的分析,对于评估桥梁的性能、预测其使用寿命以及保障交通安全具有重要意义。

桥梁结构的动态特性主要包括振动频率、振型和阻尼等。

振动频率是指桥梁在受到外部激励时产生振动的快慢程度,它反映了桥梁的刚度特性。

振型则描述了桥梁在振动时各个部位的相对变形模式,不同的振型对应着不同的振动形态。

阻尼则是用于衡量桥梁振动能量耗散的能力,阻尼越大,振动衰减越快。

影响桥梁结构动态特性的因素众多。

首先,桥梁的材料特性是一个关键因素。

不同的材料具有不同的弹性模量和密度,从而影响桥梁的刚度和质量分布,进而改变其动态特性。

例如,钢结构桥梁通常具有较高的刚度和较轻的质量,其振动频率相对较高;而混凝土结构桥梁则相对较重,振动频率较低。

桥梁的几何形状和尺寸也对动态特性产生显著影响。

桥梁的跨度、截面形状和支撑方式等都会改变结构的刚度和质量分布。

较长的跨度往往导致较低的振动频率,而复杂的截面形状可能会引起不同部位的振动差异。

此外,外部荷载也是不可忽视的因素。

车辆行驶产生的动荷载、风荷载以及地震作用等都会激发桥梁的振动。

车辆的重量、速度和行驶频率与桥梁的振动特性相互作用,可能导致共振现象的发生,从而加剧桥梁的振动和损伤。

为了准确分析桥梁结构的动态特性,工程师们采用了多种方法和技术。

其中,理论分析是基础。

通过建立数学模型,运用力学原理和计算方法,可以初步预测桥梁的动态性能。

常见的理论方法包括有限元法、模态分析法等。

有限元法将桥梁结构离散为多个单元,通过求解方程组来获得结构的振动特性;模态分析法则侧重于确定桥梁的固有频率和振型。

然而,理论分析往往需要基于一些简化和假设,与实际情况可能存在一定偏差。

因此,实验测试在桥梁结构动态特性分析中起着重要的补充作用。

实验测试可以通过在桥梁上安装传感器,测量实际的振动响应。

单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥施工动力特性分析

单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥施工动力特性分析

一、引言单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥是跨越河流、峡谷等水体的主要桥梁形式之一。

它具有结构简单,施工周期短,风阻小,景观性好等优点,在众多桥型中占有重要地位。

随着桥梁技术的不断发展,单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥在经济性、稳定性和耐久性等方面也取得了明显的进步。

但是,在单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥的施工过程中,施工动力特性是一个重要的问题。

本文主要对于单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥施工动力特性进行分析和探讨,以期能够更好地指导实际工程的建设。

二、单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥结构特点单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥结构形式独特,主要包括以下特点:(1)单索面:该桥梁的索面是个单曲线双向受力系统,它把桥面荷载分布到最大限度的索弦上。

(2)公路和铁路的两用性:该桥梁既可通行公路汽车,也可通行铁路火车。

(3)钢桁梁:该桥梁用钢板焊接成撑杆和横梁,具有良好的抗弯性能和强度。

(4)独塔斜拉:该桥梁中心有一座独立的主塔,从而减轻了桥梁整体的质量,提高了桥梁的稳定性。

以上特点也是单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥施工动力特性的基础。

三、单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥施工动力特性分析(1)风荷载单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥风荷载较大,因此在施工过程中,必须考虑到风荷载引起的振动和破坏问题。

在桥梁施工中,应按照设计要求严格执行风沙预报和风速等级化预警要求,加强对于施工现场交通和人员安全的保证。

(2)桥梁震动问题桥梁震动问题是单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥施工过程中的另一个重要问题。

对于施工中的岩石爆破、桥面浇筑等,都可能会对桥梁结构产生振动,因此应增加桥梁支撑体系,加强桥梁的稳定性。

(3)温度变化问题在单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥施工过程中,由于气候条件的变化可能会引起钢材温度变化,从而影响桥梁结构的稳定性。

因此,必须建立完善的监测系统,对桥梁结构进行实时监测,及时采取相应的措施,以保证桥梁结构的安全。

(4)施工机械动力问题在单索面公轨两用钢桁梁独塔斜拉桥的施工过程中,施工机械的动力问题也是需要注意的。

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3 . Wu h a n Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y , S c h o o l o f T r a n s p o r t a t i o n , 43 0 0 6 3
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t h a t t h e t r a n s f o r ma t i o n ul r e nd a a c t u a l s t r e s s s i t u a t i o n o f he t c o mb i n e d b id r g e c a n b e we l l l e a r n e d .
I . Yi d u Hi g h wa y Ad mi n i s t r a t i o n , Yi d u 4 4 3 3 0 0 , Ch i n a 2 . Yi d u Hi g h wa y Co n s t r u c t i o n De v e l o p me n t Co , L t d , Yi d u 4 4 3 3 0 0 , Ch i n a
Ke y wo r d s : S t e e l T r u s s ;Co mb i n e dBr i d g e ; Dy n a mi cPr o p e r t y
公铁 两用连续钢桁架 梁桥动力特性初 步分析
笱永 刚 ,万尧方 ,何丰年 ,杨锋 ,韩璐
1 .宜 都 市 公 路 局 ,湖 北 宜 都 4 4 3 3 0 0
Mod e m Tr a n s po r t a t i o n
J u n e 2 0 1 3 , V o l u me 2 , I s s u e 2 , P P . 3 9 — 4 3
Dy n a mi c An a l y s i s o n Co n t i n u o u s S t e e l Tr u s s
Gi r d e r o f Co mb i n e d Br i d g e
1一
Y o n g g a n g G o u r a o f a n g , l 2 , F e n g n i a n He 1 , F e n g Y a n g1 , L u Ha n
2 . 宜都市 中路 建设开发有限公司 ,湖北宜都 4 4 3 3 0 0 3 .武汉理工大学 ,交通学 院 4 3 0 0 6 3

要 :采用有 限元分析软件 Mi d a s C i v i l 对某公铁两用钢桁架桥里 离散简化并建立有 限元模型 ,对其进行动力特性分析 ,
得到其振 型及 自振频率等数值 ,分 别研 究铁路部分 和整桥 的动力特 性,以此 了解桥梁整体结构 的变化规律 、结构的实 际
v i b r a t i o n mo d e a n d n a t u r a l re f q u e n c y o f v i b r a t i o n , a n d t h e d na y mi c p r o p e r t i e s o f r a i l wa y - s e c t i o n a s we l l a s c o mb i n e d b id r g e词 :公铁 两用桥 ;钢桁 架;动力特性
引 言
钢 桁梁 桥 由多个 平 面 内的桁 架组 合形 成整 体 空 间结构 ,与实 腹梁相 比,桁 式主梁 具有 刚度 大 、通 透性 好 、 用 钢 省 、制造 运输 便 捷等 优 点[ 。普 通 的连续 钢桁 架桥 静 力分 析经 过 多年 的理 论分 析 以及实 际经 验 的研 究 , 相 关 问题 已然 基本解 决 。但 是对 于公铁 两 用连 续 刚桁 架桥 动力 分析 的相 关 资料却 不 多见 ,特 别对 于 公铁 同面 的连续 钢桁 架 大桥 ,其 动力 学特 性研 究相 对较 少 。关 于这 种桥 梁 的结构 动力 特性 并没 有 多少相 关资 料可 以提 供 足够 的信 息 ,因此 ,对 这样 的桥型进 行 动力 分 析是 非常 有必 要 的。通 过有 限元 建模 分析 ,更 为真 实地揭 示 出桥梁 结 构 的动态受 力 与变形 本 质 ,使之 成为 公 铁两 用续 钢桁 架梁 桥 设计与 施工 的重 要理 论工 具 。尽管 有限 元 数值 分析 方 法 已经 得 到 了广 泛 的普 及 ,但是 作 为描述 桥 梁结 构 内在本 质 的理论 解析 方法 ,对 于建立 桥梁 结 构 动力 分析 模 型和 指 导模型 试验 仍然 具 有相 当重 要 的理论 意义 ,本 文 以理 论 分析 结合 有限元 模 型讨 论该桥 的
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