国家自然科学基金(51268013)
- 作品数：14 被引量：130H指数：6
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- 单箱多室PC连续波形钢腹板模型试验桥动力特性研究被引量：2
- 2016年
- 为了研究单箱多室波形钢腹板连续箱梁桥的动力特性,参照南昌朝阳大桥非通航孔桥,制作了3跨单箱双室波形钢腹板连续梁桥,并利用Ansys建立其有限元模型分析其动力特性;采用固定参考点移动测点法(UINO)对模型桥进行了动力测试,并将测试结果和有限元计算结果进行对比;采用有限元方法研究了横隔板对单箱多室波形钢腹板连续梁模型桥动力特性的影响,并与普通混凝土腹板箱梁对比。分析结果表明:有限元结果与模型桥实测低阶频率误差较小,波形钢腹板连续梁桥扭转刚度和横向振动刚度相对较低,端横隔板对其动力特性的改善效果明显。
- 陈水生张超桂水荣刘律张晓光
- 关键词：波形钢腹板动力特性
- 单箱多室波形钢腹板组合箱梁桥动力特性参数分析被引量：22
- 2014年
- 为研究结构参数对单箱多室波形钢腹板组合箱梁桥动力特性的影响,以南昌市朝阳大桥非通航孔桥为工程背景,利用有限元分析软件ANSYS建立该桥的空间有限元模型,分析横隔板和横隔梁布置、钢腹板板厚、钢腹板与横隔梁连接方式、支座约束及箱梁截面形式对该桥频率及振型的影响。结果表明:端横隔板对结构基频影响较大,中横隔梁主要影响桥面板局部振动;结构各阶频率随着腹板厚度增加略微增加;腹板与横隔梁的不同连接方式对各阶频率与振型影响不大;双固定支座可以限制结构横向弯曲,延缓桥面板局部振动出现;合理选择箱梁翼缘板宽度和箱室宽度可以有效限制结构扭转变形。
- 陈水生张晓光桂水荣
- 关键词：连续梁桥箱形梁波形钢腹板动力特性振型
- 单箱多室波形钢腹板PC组合箱梁荷载横向分布被引量：5
- 2017年
- 为提出简单可行的单箱多室波形钢腹板PC组合箱梁内力计算方法,掌握其荷载横向分布规律,为该类桥梁的设计工作提供参考,将单箱多室波形钢腹板PC组合箱梁等效为平面板梁模型,用刚性横梁法推导其荷载横向分布系数的计算公式;通过1片单箱双室波形钢腹板PC组合箱梁的静载试验研究,验证刚性横梁法在此类桥梁荷载横向分布系数计算中的适用性;通过与1片单箱双室斜波形钢腹板PC组合箱梁及1片单箱双室PC箱梁的静载试验结果进行对比分析,探讨腹板倾角及材质变化对单箱多室波形钢腹板PC组合箱梁荷载横向分布的影响。研究结果表明:刚性横梁法计算所得单箱多室波形钢腹板PC组合箱梁的剪力横向分布偏于保守,而计算所得弯矩的横向分布精度高;与单箱多室PC箱梁相比,单箱多室波形钢腹板PC组合箱梁的荷载横向分布更不均匀;边腹板倾斜与否,仅影响弯矩横向分布,对挠度和支反力横向分布的影响可忽略不计;各模型梁的中支反力横向分布在端部不均匀,边梁支反力横向分布沿桥梁全长基本相同,边梁几乎分担了所有荷载。
- 马磊章勇万水蒋正文
- 关键词：桥梁工程波形钢腹板刚性横梁法荷载横向分布
- 单箱双室波形钢腹板箱梁扭转与畸变性能研究被引量：33
- 2016年
- 为了给单箱双室波形钢腹板箱梁设计提供参考,将波形钢腹板等效为正交异性平板,利用箱梁理论推导了偏载作用下单箱双室波形钢腹板箱梁扭转与畸变控制微分方程;对1片单箱双室波形钢腹板箱梁在偏载作用下的扭转与畸变效应进行试验研究,并将其试验结果与理论计算结果、有限元结果进行对比分析,验证提出公式的有效性,同时,与单箱双室混凝土箱梁的计算结果进行对比研究。最后,分析了宽跨比等几何参数对偏载作用下单箱双室波形钢腹板箱梁扭转与畸变效应的影响。研究结果表明:提出的理论公式可精确计算单箱双室波形钢腹板箱梁扭转与畸变效应;计算时可忽略波形钢腹板对纵向抗弯刚度及畸变翘曲刚度的贡献,箱梁的畸变刚度和畸变翘曲刚度是影响单箱双室波形钢腹板箱梁畸变效应的主要因素,箱梁的畸变刚度及畸变翘曲刚度主要取决于截面的几何尺寸,如箱梁的高度、宽度、波形钢腹板的波纹形状、厚度等;与单箱双室混凝土箱梁相比,单箱双室波形钢腹板箱梁的畸变正应力与弯曲正应力的比值较大;影响单箱双室波形钢腹板箱梁翘曲应力的主要因素是宽跨比,其次是高跨比,波形钢腹板的波纹形状及厚度几乎没有影响。
- 马磊万水蒋正文
- 关键词：桥梁工程组合箱梁单箱双室波形钢腹板
- 汽车荷载作用下空心板桥空间动力冲击效应被引量：5
- 2014年
- 根据空心板桥结构特点,运用梁壳组合模型和铰接梁模型模拟空心板桥,考虑桥面不平顺影响,建立三维车桥耦合振动模型分析空心板桥动力特性,研究不同车速、行车道位置及路面状况对空心板桥冲击系数的影响,并将理论值与实测值进行对比.研究结果表明：空心板桥动力特性梁壳组合模型与实测值更接近;车速在12～16 m/s时,空心板桥位移冲击系数随速度有明显共振节拍,随着路面不平顺恶化,速度节拍影响不明显;位移冲击系数与应变冲击系数并不完全一致,跨中位移冲击系数略大于应变冲击系数,1/4位置应变冲击系数略大于位移冲击系数;实测与数值模拟的空心板桥冲击系数均满足现行规范要求.
- 桂水荣陈水生万水
- 关键词：空心板桥车桥相互作用
- 公路梁桥车桥耦合振动模型试验设计及校验被引量：3
- 2014年
- 根据公路桥梁车桥耦合振动特性及结构动力模型试验的相似理论,基于π定理,采用量纲矩阵分析方法,推导了车桥耦合振动模型试验相似律.几何相似比尺取10,计算了车桥耦合振动缩尺模型试验系统的相似常数;以30 m简支梁桥和330 kN载重汽车为原型,设计制作了包含有机玻璃模型桥、试验小车及附属部分的车桥耦合振动模型试验系统.通过试验测试与理论分析对比,校验了模型桥、试验小车动力特性;以单车荷载按正常行车道位置行驶在光滑桥面为例,研究了模型桥的静态和动态响应,并将模型桥测试结果与Matlab数值模拟结果对比,校验了车桥耦合振动相似理论.研究结果表明:提出的车桥耦合振动缩尺模型试验相似律关系正确,设计制作的车桥耦合振动模型试验系统可行,模型桥基频误差为0.01%,模型试验车基频理论值与实测值相差3%,试验测试结果可靠.
- 桂水荣陈水生万水
- 关键词：动力模型模型试验相似律
- 波形钢腹板混凝土组合梁挠度计算的初参数法被引量：12
- 2015年
- 为准确计算波形钢腹板混凝土组合梁的挠度,推导了考虑剪切变形影响的波形钢腹板混凝土组合梁的挠曲线初参数方程.首先分析了波形钢腹板混凝土组合梁截面上剪应力的分布特点,得到了腹板剪应力的简化计算公式;然后推导了其挠曲线的初参数方程,提出了组合梁挠度的计算方法,进而对承受跨中集中荷载、两点对称荷载和均布荷载等3种典型荷载作用下的波形钢腹板混凝土组合梁的挠度进行分析,并将其结果与试验实测值、有限元结果进行比较,验证了文中理论方法的准确性和适用性;最后利用文中理论方法和有限元方法分析了跨高比和宽高比对波形钢腹板混凝土组合梁剪切变形的影响,并给出了波形钢腹板混凝土组合梁挠度计算是否需要考虑剪切变形影响的跨高比界限建议值.
- 李明鸿万水蒋正文马磊
- 关键词：剪切变形挠度初参数法
- 剪切变形对波形钢腹板PC连续梁桥施工中徐变效应的影响被引量：4
- 2019年
- 为了研究剪切变形对波形钢腹板PC连续梁桥施工过程中徐变效应的影响,以一实际组合结构桥梁为背景,通过桥梁专业软件Midas/Civil建立数值分析模型,模拟该桥的施工全过程。组合结构的剪切影响通过Timoshenko梁的剪切开关进行设置,通过分析施工中徐变引起组合结构的挠度及应力变化来研究剪切变形对徐变效应的影响。研究结果表明:徐变效应使得组合结构产生了较明显的变形;剪切变形对波形钢腹板PC连续梁桥施工过程中由徐变效应产生的变形影响较大,最大增幅为581.8%,最大减幅为237.1%;剪切变形对组合结构施工过程中的徐变效应的影响受到边界影响较明显,最大悬臂状态,剪切变形增大了结构由徐变引起的变形,成桥状态,剪切变形抑制了结构的变形;随着时间的推移,剪切变形对徐变效应的影响程度也在逐渐减小;由于剪切变形的影响,组合结构所研究梁段上各点徐变应力均有所减小;考虑剪切作用后,二期恒载阶段梁段各点徐变应力变化率的绝对值明显大于徐变1、3、5、10a阶段。
- 熊锋郑尚敏
- 关键词：剪切变形波形钢腹板桥梁施工
- 单箱多室波形钢腹板简支箱梁偏载系数简化计算方法被引量：2
- 2017年
- 为了得到单箱多室波形钢腹板简支箱梁偏载系数的简化计算方法,用刚性横梁法推导了单箱多室波形钢腹板箱梁荷载横向分布系数的计算公式,通过有限元建模计算单箱多室波形钢腹板箱梁的偏载系数,并对影响偏载系数的因素进行参数敏感性分析。基于偏载系数与荷载横向分布的关系,提出偏载系数的简化计算公式,利用该公式对某工程实例进行了偏载系数计算。结果表明,影响正应力偏载系数及剪应力偏载系数的最主要因素是宽跨比,提出的偏载系数简化计算公式适用于不超过5室,单室宽度与跨径比介于0.08~0.24的单箱多室波形钢直腹板箱梁正应力偏载系数及剪应力偏载系数的求解。
- 马磊万水蒋正文
- 关键词：波形钢腹板箱梁偏载系数荷载横向分布
- 基于LS-DYNA公路桥梁车桥耦合振动模型被引量：17
- 2013年
- 基于LS-DYNA程序,采用线弹性的橡胶及钢材模拟车轮并定义轮胎内气压,运用转动约束关节和圆柱形约束关节实现车轮转动特性;结合车辆悬架系统动力特性,运用弹簧阻尼单元及梁单元仿真实现悬架动力特性;调整质量单元的大小及分布,实现车体质量分布与实际一致。以某三轴重型车辆为例,建立了用于研究车桥耦合振动响应的精细车辆模型。对比车辆有限元模型的轴载、自振频率理论值与实测值,验证车辆模型的有效性。以某一简支梁桥为例,采用LS-DYNA有限元模拟和MATLAB数值分析移动弹簧-质量-阻尼振动系统,对比研究车辆匀速通过简支梁桥时,各片梁的振动响应。研究结果表明,运用LS-DYNA精细有限元模型能准确分析车桥耦合振动响应,但计算工作量大。
- 桂水荣陈水生赵辉万水
- 关键词：桥梁工程车桥相互作用有限元模型动力响应
