王伟[1]2004年在《铁路钢桁梁桥的详细有限元分析研究》文中进行了进一步梳理本文首先总结铁路钢桁梁桥传统计算方法，然后提出按照全桥结构仿真分析的技术思想建立完整、统一的钢桁梁结构分析体系，并在该体系下构造全桥所有承载构件的组合有限元模型，由此克服传统简化计算由于铰接或刚接假设、边界条件假设和忽略桁架杆件横向尺寸效应假设等带来的不足。针对铁路上广泛使用的64m下承式简支钢桁梁桥，使用板壳元、实体元等单元建立精细的全桥组合有限元分析模型，并在此基础上进行大规模的全桥结构效应分析计算。主要计算恒载、列车荷载、横向风荷载、纵向制动荷载及其相关组合作用下主桁杆件、桥面系、联结系杆件的变形及各组成板件的应力分布，以及横向联结系的横向框架在竖向荷载及横向荷载作用下的变形情况和主桁大节点局部应力分布。最后，论文还将模型计算结果与简化方法计算结果进行对比分析。论文的详细计算和对比分析有助于更好地了解钢桁梁桥的详细受力性能。
李明[2]2017年在《铁路钢桁梁桥损伤预警与健康状态评估方法研究》文中进行了进一步梳理随着我国铁路尤其是高速铁路的快速发展,桥梁建设取得了瞩目世界的成就,桥梁结构的安全是铁路运输正常运转的前提。为了实时掌握桥梁结构的健康状态,避免桥梁发生灾难性事故,建立完整可靠的桥梁健康监测系统以及完善的损伤预警与损伤识别方法是十分必要的,对我国桥梁事业的发展具有重要的意义。本文基于湘潭桥健康监测的工程背景,对桥梁健康监测中的几个关键技术问题进行了研究,包括基于监测数据的桥梁运营状态评估、损伤预警以及损伤定量评估方法。主要研究内容和结论如下:(1)根据湘潭桥的结构特点和历史病害情况确定了健康监测的内容、重点以及监测测点的布设原则,并研究了监测系统的各子系统模块设计。(2)研究了异常信号的判别、滤波等监测数据的处理方法,通过对监测数据的时域和频域分析,对湘潭桥第1孔和第2孔简支钢桁梁桥的运营状态进行了评估。(3)研究了小波能量熵指标对桥梁损伤预警的可行性。首先通过两类仿真奇异信号和实测的奇异信号研究了小波能量熵在信号奇异性检测中的优势。然后通过下承式简支钢桁梁桥的数值模型,模拟其在移动荷载列作用过程中发生突然损伤,使用加速度响应的小波能量熵可以非常准确的定位出损伤发生的时刻,具有很好的损伤预警效果。(4)针对简支钢桁梁桥,本文研究了基于频响函数和模型修正理论的损伤定量评估方法,利用测点间加速度响应的频响函数相似性构造目标函数,使用模型修正的方法,可准确识别简支钢桁梁桥不同部位、不同程度的损伤。同时还研究了该方法对钢桁梁桥较为常见的节点板病害的评估效果,结果表明该方法对节点板的损伤也可以准确识别。
张明[3]2019年在《双线铁路简支钢桁梁桥结构受力分析》文中研究表明为研究双线铁路简支钢桁梁桥结构受力特性,以某双线铁路简支钢桁梁桥钢桁架结构为研究对象,采用有限元分析软件midas Civil 2017建立该桥主桁的叁维有限元模型,进行合理的成桥状态计算和不同荷载工况的模拟,完成了该桥的受力分析及新版铁路设计规范所规定的各项检算。该桥的受力分析结果表明,主桁结构下弦杆受拉所产生的轴向应力总是大于上弦杆受压所产生的轴向应力。设计时主桁各杆件应考虑弯曲应力和剪切应力对其选材的影响并采取相应措施增加结构的整体刚度。挠度计算时应考虑其他可能影响结构挠度的因素,并合理布设预拱度。通过各项验算可知,该桥应力、挠度、疲劳强度均能满足相关要求。
张倩文[4]2014年在《大跨度铁路钢桁梁桥结构损伤对梁体挠度的影响》文中提出结构的损伤往往引起重大事故,造成人员伤亡和财产损失,因此对结构进行损伤识别的研究具有重要的理论和现实意义。桥梁结构一旦发生损伤必然在梁体挠度上有所反映，因此本文主要研究大跨度铁路钢桁梁桥结构损伤对梁体挠度影响的规律，用以指导结构损伤位置以及损伤程度的识别。由于桥梁损伤识别系统的相对不完善性，至今还未形成较为全面的针对杆件损伤识别及安全评估的研究方法。本文以武汉长江大桥为背景，分析杆件损伤对梁体挠度的影响，进而探讨基于挠度监测的杆件损伤识别方法的可行性。主要研究内容有:首先，利用ANSYS建立了武汉长江大桥的叁维有限元模型，并且以实测数据为依据进行了模型修正，得到了准确、可靠的计算模型。然后，分析无损模型下，不同荷载（包括列车荷载和温度荷载）作用下梁体挠度的变化规律和特点。其次，通过折减弹性模量的方法模拟关键受力位置杆件损伤，对比分析有损模型与无损模型下，单机上行作用下梁体挠度的变化规律和特点，以及单机荷载和不同损伤组合作用下梁体挠度的变化规律和特点。最后，分析研究了同一节间上下弦杆损伤对损伤杆件相应节点纵向伸长的影响。通过杆件损伤前后的对比分析发现：弦杆发生损伤后，损伤杆件对应节点的挠度变化明显，且列车荷载作用对杆件损伤区域梁体挠度变化具有放大的作用，同时还发现，损伤杆件对应节点的挠度随杆件损伤率的增大而近似线性增大。
韦性涵, 夏修身, 张颖周, 唐径遥[5]2017年在《铁路简支钢桁梁桥横向抗震性能研究》文中认为通过分析钢桁梁的抗震薄弱部位及其抗震性能,建议以应力比为指标来确定钢桁梁抗震最不利杆件。建立了跨度48 m的铁路简支钢桁梁桥全桥有限元模型,以应力比为判据计算分析横桥向地震作用下该桥抗震薄弱部位并对相应杆件的抗震性能进行了评价。研究结果表明:下弦杆E4E6及下平纵联斜杆F0H1为抗震薄弱部位,在8度罕遇地震作用下分别会发生强度破坏和失稳破坏。
崔苗苗[6]2011年在《铁路钢桁梁柔性拱桥极限承载力分析研究》文中进行了进一步梳理论文以正在建设的合福铁路合肥南环线经开区铁路钢桁梁柔性拱桥为工程背景,采用大型有限元计算软件ANSYS建立基于梁单元的全桥空间有限元模型,通过计算分析该桥的稳定性与极限承载力,得出相关结论。所做的主要工作如下：(1)通过计算分析铁路钢桁梁柔性拱桥在不同荷载工况作用下的弹性稳定性,了解其主要失稳模态和失稳系数。(2)通过计算铁路钢桁梁柔性拱桥在单倍恒载和4.69倍恒载作用下,考虑不同非线性因素对应的内力和变形,阐述材料非线性因素和几何非线性因素对内力和变形的影响。(3)考虑材料非线性因素和几何非线性因素,计算铁路钢桁梁柔性拱桥的极限承载力,由此研究桥梁的失效路径和机理,揭示桥梁的失效实质,清楚认识其相对薄弱环节。(4)从非线性因素、活载布置形式、初始缺陷和横向风荷载四个方面对铁路钢桁梁柔性拱桥进行参数分析,分别计算在不同参数作用下桥梁的极限承载力,分析各个参数对桥梁极限承载力的影响,确定影响桥梁极限承载力的关键因素。
董其震, 宋慕兰[7]1990年在《铁路钢桁梁桥一体化设计专家系统的控制与推理机构设计》文中研究表明本文结合铁路钢桁梁桥一体化初步设计,说明智能专家系统建造的策略、方法及其关键技术——系统控制方法,知识表达和推理方法。这种基于黑板结构,用规则和框架表示知识,具有非精确推理能力的专家系统模式具有很大的灵活性与通用性。它将成为桥梁工程师进行方案决策的咨询工具和设计的得力助手。
保义[8]2011年在《铁路钢桁梁柔性拱桥拱结构架设方案比较和稳定性分析研究》文中指出论文以合福铁路合肥南环线经开区铁路钢桁梁柔性拱桥为工程背景,研究拱结构架设方案和杆件整体稳定性,提出改善结构受力的措施,研究重要杆件详细受力和补强措施。论文首先简要介绍钢桁梁桥施工方法和钢桁梁柔性拱桥拖拉施工方法。采用大型有限元分析软件MIDAS/CIVIL2006,建立全桥空间有限元模型,详细模拟钢桁梁、柔性拱、钢桥面系和临时支架等构件。针对“先梁后拱拱顶合龙”、“先梁后拱拱脚合龙”和“带拱拖拉拱脚合龙”叁种拱结构架设方案,详细分析各方案的施工步骤、工期安排、重要工况结构变形、应力和实现拱结构无应力合龙的途径。在分析比较的基础上,优选出“带拱拖拉拱脚合龙”方案。基于有限元计算结果,按照相应规范规定,编写程序对施工阶段杆件整体稳定性进行分析。针对拖拉施工过程中个别杆件压应力过大可能导致整体失稳,提出通过调整施工过程滑块垫板高度改善结构受力的措施。针对应力较大杆件,建立基于板壳单元和实体单元的详细模型进行应力计算分析,研究重要部位详细应力分布和极值。通过对比分析,优化杆件补强方案。
谢晓慧[9]2010年在《大跨度双线铁路钢桁梁斜拉桥受力特性研究》文中认为某新建铁路跨长江大桥设计为(81+135+432+135+81)m五跨两塔连续钢桁梁斜拉桥,通行两线铁路,采用正交异性板整体钢桥面结构,整体钢桥面参与主桁共同作用,受力复杂。斜拉桥在纯铁路桥梁中的应用较少,到目前为止,国内外还没有建成这种大跨度铁路专用斜拉桥的实例。本文对该桥的受力性能进行了研究,主要完成了以下工作：1、采用空间板梁法建立全桥空间有限元模型,对该桥在恒载、最不利活载及附加力作用下的受力性能进行了分析。结果表明：该桥受力合理,刚度和强度均满足要求。2、对混凝土道碴槽板是否设置断缝进行了对比研究。结果表明：将混凝土板在节点横梁上方设置断缝,可释放该处混凝土板的峰值拉应力,但对离断缝0.5m以外的混凝土板和全桥的钢结构应力几乎无影响。3、对混凝土板的合理浇注顺序进行了研究。结果表明：混凝土板的浇注顺序主要影响混凝土板自重作用下的应力,主跨跨中区域的混凝土板拉应力最大,应最后浇注,使该区域混凝土板在自重作用下不产生拉应力。4、研究了混凝土道碴槽板对桥梁刚度及受力状态的影响。结果表明：考虑混凝土道碴槽板抗力后,桥梁的竖向刚度及横向刚度分别提高了约1.8%和7.5%,桥面系钢构件的应力有较明显的降低,主桁杆件受力变化不大；增加混凝土板的厚度或宽度,桥梁竖向刚度和主桁杆件的受力变化较小,桥梁横向刚度增加和桥面系钢构件的应力降低较明显。本文的研究成果为该桥设计提供了依据,对其他类似桥梁也有参考价值。
郭俊丽[10]2015年在《大跨度铁路钢桁梁斜拉桥梁体传力特性研究》文中提出因钢桁斜拉桥具有良好的强度和刚度,近年来已不断应用于大跨度铁路桥梁。虽然铁路钢桁梁斜拉桥的钢桁梁在荷载及整体变形等作用下局部在竖向及纵向传力显得较为复杂,但已有多种不同的桥面系构造如密肋横梁、正交异性桥面等结构来降低桥面系局部复杂的受力与传力。新建铁路贵广线(贵阳至广州)北江特大双塔钢桁梁斜拉桥为国内首次采用带水平K撑的纵横梁体系的桥例,克服传统简支钢桁梁纵横梁桥面系受力的复杂性,改善了节点横梁的受力状态。本文以北江桥为工程背景,在参阅国内外钢桁梁斜拉桥桥面系结构特点及受力分析相关文献资料的基础上开展带水平K撑结构局部受力与传力特点分析研究。本文主要研究内容和得出结论如下：(1)采用Midas有限元方法,对北江桥桥面系中的水平K撑结构进行计算分析,分析结果表明水平K撑以受轴力(即传递水平纵向力)为主。(2)在水平K撑桥面系(KS)方案的基础上,提出密布横梁桥面系(DC)方案,对比分析两种桥面系方案桥面构造的受力和变形特点。经计算分析得出在KS方案与DC方案共有的桥面系结构(下弦杆和节点横梁)中,KS方案的受力小于DC方案的受力。KS方案的主跨挠跨比为DC方案的94%,表明KS方案整体刚度大于DC方案。KS方案的节间16短波和横波分别为DC方案的94%、94%,节间25短波和横波分别为DC方案的88%、76%,表明KS方案的桥面系局部刚度(以轨道变形的短波和横波作为评价指标)优于DC方案。(3)分析了两种桥面系方案(KS和DC)的传力路径。在二期恒载(均布荷载)传力分析中,对比两种桥面系方案混凝土桥面部分的传力比,KS方案路径1(桥面载荷直接通过节点横梁传递到下弦梁)的传力比比DC方案的小4.56-9.52%,表明KS方案节点横梁的受力优于DC方案。在最不利活载的传力分析中,对比两种桥面系方案主跨钢桥面部分的传力比,KS方案路径1的传力比比DC方案的小4.92%-8.13%,即KS方案的节点横梁承担的桥面荷载小于DC方案的。(4)在第4章基础上,分析了水平K撑截面形式、水平K撑刚度及节点横梁刚度等关键结构设计参数对钢桁梁桥面荷载传力的影响,结果表明T形K撑受力优于倒T形和十字形,同时在保证用钢量不变的情况下,直接通过节点横梁传递的桥面荷载与节点横梁的刚度呈正相关。最后,根据以上研究得到的相关结论,提出了一些建议措施,为今后同类铁路钢桁梁斜拉桥的发展研究提供参考。
参考文献：
[1]. 铁路钢桁梁桥的详细有限元分析研究[D]. 王伟. 西南交通大学. 2004
[2]. 铁路钢桁梁桥损伤预警与健康状态评估方法研究[D]. 李明. 北京交通大学. 2017
[3]. 双线铁路简支钢桁梁桥结构受力分析[J]. 张明. 甘肃科学学报. 2019
[4]. 大跨度铁路钢桁梁桥结构损伤对梁体挠度的影响[D]. 张倩文. 石家庄铁道大学. 2014
[5]. 铁路简支钢桁梁桥横向抗震性能研究[J]. 韦性涵, 夏修身, 张颖周, 唐径遥. 铁道建筑. 2017
[6]. 铁路钢桁梁柔性拱桥极限承载力分析研究[D]. 崔苗苗. 西南交通大学. 2011
[7]. 铁路钢桁梁桥一体化设计专家系统的控制与推理机构设计[C]. 董其震, 宋慕兰. 中国土木工程学会桥梁及结构工程学会第九届年会论文集. 1990
[8]. 铁路钢桁梁柔性拱桥拱结构架设方案比较和稳定性分析研究[D]. 保义. 西南交通大学. 2011
[9]. 大跨度双线铁路钢桁梁斜拉桥受力特性研究[D]. 谢晓慧. 中南大学. 2010
[10]. 大跨度铁路钢桁梁斜拉桥梁体传力特性研究[D]. 郭俊丽. 西南交通大学. 2015
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