下承式拱桥风致抖振响应分析

桁架拱桥的常见病害与维修加固

桁架拱桥的常见病害与维修加固 阜阳市于20世纪70年代初开始引进钢筋混凝土桁架拱桥，至今已建成使用的桁架拱桥达30多座。随着时间的推移，经济的发展带来交通流量的大幅增长，特别是超载运输车辆的通行，早期修建的荷载标准低的桁架拱桥出现了不同程度的病害和损伤。为适应公路交通运输的需要，阜阳市公路局近几年来先后对出现病害的几座大型桁架拱桥，如临泉泉河大桥（7X30m）、界首颍河大桥（6X30m）、阜阳茨淮新河大桥（6X54m）、太和颖河二桥（6X50m）、临泉人民大桥（3X30m）等进行了维修加固工作，积累了一定的经验，现介绍如下。1桁架拱桥的常见病害及产生原因（1）下弦杆拱脚处横向裂缝。主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降，使拱脚处出现竖向剪切应力，导致拱脚下弦杆件出现裂缝。（2）弦杆端部节点裂缝。主要原因是桥台、墩基础出现不均匀沉降，造成上弦杆端部凸杆与桥台、墩柱搭接扣死，使该节点出现竖向剪切应力，导致节点出现裂缝。（3）横系梁、横拉杆、横隔板竖向开裂。主要原因是由于原行架拱桥设计标准较低，横向联系较薄弱，而近10年来交通量大而且超载车辆比例大，造成桁架竖向变形量大，使横向联系的梁、杆、板出现竖向裂缝，甚至断裂。（4）桥面板裂缝、破碎。主要原因是桥面板设计标准低，微弯板或拱波厚度不足，混凝土强度低，桥面铺装层薄弱，造成桥面刚度不足，随着交通量的大幅增加，特别是超载车辆的破坏作用，致使桥面铺装层和微弯板开裂，如不及时维修，部分微弯板发生破碎，形成桥面坑洞而影响行车安全。（5）伸缩缝损坏。主要原因是桁架拱桥设计时不设伸缩装置或仅设置简易伸缩缝，混凝土强度设计较低，桥面接缝处混凝土损坏严重，逐渐开裂、破碎，使接缝处面积逐渐扩大而影响桥梁的安全使用。（6）人行道变形、下垂。主要原因是桁架拱桥的人行道设计一般采用在边桁片上弦杆上置挑梁承托人行道板的方法。随着人群荷载的增加，挑梁受超载而弯矩过大，致使下垂变形，如不及时进行加固，可能发生人行道垮塌事故。（7）位于两跨接缝处人行道和拉杆横向裂缝。主要原因是设计时在该处未考虑断开，并设置伸缩缝装置，桥两跨的振动破坏形成裂缝。2维修加固方法2.1上弦杆端部节点和下弦杆拱脚处裂缝的维修加固方法因桥梁台、墩不均匀沉降产生的桁架上、下弦桥节点处的裂缝已基本稳定，

风致动力效应

1.3.2风对高层建筑的作用 高层建筑，特别是超高层建筑大都具有柔性大、阻尼小的特点，这样使得风荷载成为其 结构设计时的主要控制荷载。风荷载作用于高层建筑，会产生明显的三维荷载效应，即顺风向风荷载、横风向风荷载和扭转风荷载。在三维动力风荷载的作用下，高层建筑在顺风向、横风向和扭转方向产生振动。 第1章绪论 1.3. 2.1顺风向风效应 我国荷载规范[80】中给出了高层建筑顺风向平均风荷载的计算公式: 矶=刀:户:拜，叽(l一10) 式中:哄为高层建筑:高度处的平均风压;叽为10米高度处的基本风压(我国规范Is0】中 给出的基本风压是基于B类地貌条件的，其它地貌条件下要进行相应的转化);户:和户，分 别为风压高度系数和体型系数;几为考虑脉动放大效应的风振系数。 一般认为顺风向脉动风荷载符合准定常假定，即顺风向风荷载的脉动主要由顺风向风速 脉动引起。Davenportl吕’l和几mural82]等提出利用脉动风速功率谱转化得到顺风向风荷载功率 谱的方法，许多学者还通过风洞试验的方法得到高层建筑顺风向风荷载谱的经验公式183.851。 高层建筑顺风向振动以一阶模态振动为主，一般假定高层建筑一阶振型为线性，但近年 来部分学者对线性假定提出异议，并给出了振型修正的计算方法186-87]，顺风向风振的计算中 必须考虑风荷载的水平和竖向空间相关性188】。 1.3. 2.2横风向风效应 横风向风荷载由尾流激励、来流紊流和结构横向位移及其对时间的各阶导数引起的激励 等因素构成，但主要是由结构尾流中的漩涡脱落引起建筑物两侧气压交替变化所致189】。当 建筑物高度较低或高宽比不大时，结构的顺风向风致响应大于横风向响应;而近年来大量的风洞试验和现场实测证明，当高层建筑的高宽比大于4时，其横风向风振响应往往会超过顺风向响应，成为结构设计的控制性因素190]。 由于横风向风荷载机理复杂以及横风向振动的重要性，使得这方面的研究一直是风工程 界的热点问题。横风向风荷载不符合准定常假定，因此横风向风荷载谱不能根据脉动风速谱得到1841，风洞试验是研究高层建筑横风特性的主要手段。国外的ohkuma[01]、H.choil92)以及 国内的梁枢果[93]、顾明194]、徐安【84]等都相继提出了横风向风荷载功率谱的数学模型。横风向风振应通过随机振动理论计算，vicke夕95】、Kareem[9e]和Kwoklgv]等对高层建筑横 风向振动的计算方法进行了详细的阐述和探讨;梁枢果等给出了矩形高层建筑横风向风振响应的简化计算方法[98]。 1.3. 2.3扭转风效应 扭转风荷载则是顺风向紊流、横风向紊流和漩涡脱落共同作用的结果l”]。高层建筑的 浙江大学博士学位论文2008 风致扭转力矩与结构的平面形状有很大关系，往往平面形状不规则的高层建筑会引起较大的风致扭矩，从而导致较大的扭转响应。xIEJi而ng等199]在研究多幢高层建筑风扭矩的基础上， 提出了结构“等效偏心”的概念。

移动载荷作用下连续梁的动力响应分析

第八届全国振动理论及应用学术会议论文集，上海，2003年11月 移动载荷作用下连续梁的动力响应分析 钟卫洲1, 2，罗景润1，高芳清3，徐友钜1 （1.中国工程物理研究院结构力学研究所，绵阳 621900；2.中国工程物理研究院研究生部，绵阳 621900; 3.西南交通大学振动与强度实验室，成都 610031） 摘要： 本文以磁悬浮交通轮轨接触车桥动力行为研究为背景，把车辆对桥梁的动力作用简化为一个稳态力和一个低频扰动力，把连续钢桥梁简化为伯努力—欧拉梁，建立了车辆过桥的力学模型和振动微分方程，运用模态分析法得到了该微分方程的解析解，分析了连续桥梁频率方程、模态表达式以及低阶模态。援引德国TR06和连续钢梁的参数对不同速度的移动荷载下连续钢梁的动力响应进行计算分析，给出了相应条件下连续梁的动挠度曲线（w-t图和w-x图），并分析了桥梁的动力响应特征。本文的研究为评定桥梁在高速车辆作用下的稳定性和安全性提供了参考。 关键词： 连续梁；模态分析；动力响应；动挠度 Dynamic Response Analysis of Continuous Beam Under Moving Load ZHONG Wei-zhou 1, 2, LUO Jing-run 1, GAO Fang-qing3, XU You-ju 1 (1.Institute of Structural Mechanics of CAEP, Mianyang 621900; 2.Graduated School of CAEP, Mianyang 621900; https://www.wendangku.net/doc/b811198533.html,boratory of Vibration and Intensity of SWJTU, Chengdu 610031) Abstract: This paper is based on the background of the study of the dynamic behavior between maglev vehicle and guideway. The moving force exerting on the bridge is simplified as a steady force and a pulsating force with low frequency. The continuous steel beam is taken as Bernoulli-Euler beam, then the corresponding force model and vibrating equation of the bridge is established. The modal analysis method is applied to solve the equation of vibration. Frequency equation, analytical solution of mode of the beam and the lower modes are analysed. By quoting the data of TR06 of German, the dynamic response of continuous beam is obtained under moving vehicle at several typical speeds. The results of this paper can be taken as reference to assess security and stability of a bridge under moving load.

浅谈双曲拱桥常见的病害、成因分析及加固维修措施

浅谈双曲拱桥常见的病害、成因分析及加固维修措施 发表时间：2017-12-18T09:50:04.033Z 来源：《基层建设》2017年第26期作者：王少通杨勇[导读] 摘要：介绍了双曲拱桥的特性，结合多座双曲拱桥的定期检测结果，对双曲拱桥常见的病害进行了归纳、成因分析，并制定了相应的加固维修措施。 王少通杨勇 中交瑞通路桥养护科技有限公司陕西西安 710075摘要：介绍了双曲拱桥的特性，结合多座双曲拱桥的定期检测结果，对双曲拱桥常见的病害进行了归纳、成因分析，并制定了相应的加固维修措施。 关键词：双曲拱桥；病害；成因分析；维修措施 1.概述 拱桥是常见的一种桥梁结构形式，在竖直荷载的作用下，拱的两端除了竖直力外还会产生向内的推力，在水平推力的作用下，拱的内部弯矩大大减小；当拱轴线设计较为合理时，可使拱主要承受压力，剪力、弯矩较小，从而提高拱桥的承载力以及跨越能力。 由于拱桥主要承受压力，因此可以利用抗拉性能差而抗压强度较高的混凝土、石块、砖等圬工材料来修建拱桥。由于双曲拱桥的主拱肋、拱波、腹孔的拱板均可以采取先预制（化整为零）然后现场进行拼装（化零为整）的施工方法，施工进度快；在山区谷深、河宽等施工现场条件差的地区，拱桥较大的跨越能力可减少下部墩台的修建，加上就地取材、节省成本，是一种较为经济、适用的桥型，因此在我国山区地段，分布着众多的钢筋混凝土双曲拱桥。 随着我国经济的快速发展，交通运输需求任务不断的增加，桥梁通行车流量日益增长且重型运输车辆数量较多，早期部分路段桥梁修建时荷载等级较低加上桥梁的老化、环境的影响，桥梁出现较多的病害，本文着重对同一时期、同一地域修建的双曲拱桥中常见的病害进行了归纳、成因分析。 2.双曲拱桥常见病害 双曲拱桥因其主拱圈的横截面、纵截面都呈曲线而得名。双曲拱桥主要由拱肋、拱波、拱板、横向联系（横系梁、横隔板）、拱上建筑组成。 2.1 拱肋 拱肋存在竖向裂缝，拱顶两侧数量相对较多，拱肋竖向裂缝通常有三种形态：腹板竖向开裂；左/右侧腹板和底板贯通开裂（呈L 型）；两侧腹板和底板贯通开裂（呈U型）。拱肋在与横系梁连接处下方位置易出现竖向裂缝；侧面易受到雨水侵蚀，引起表面风化、剥落、钢筋锈蚀。

台风下大跨度桥梁抖振响应分析的若干问题研究

目录 目录 摘要..................................................................................................................................... I ABSTRACT .................................................................................................................... III 第1章绪论. (1) 1.1 研究背景和意义 (1) 1.2 研究目标 (2) 1.3 论文构架 (3) 1.4 技术路线 (3) 第2章研究现状回顾 (5) 2.1 非平稳随机过程的研究 (5) 2.2 台风非平稳特性的研究 (6) 2.3 非平稳风场模型 (7) 2.3.1 时变平均风 (7) 2.3.2 时变风廓线模型 (8) 2.3.3 时变静风力模型 (8) 2.4 桥梁抖振分析 (9) 2.4.1 桥梁抖振频域分析 (9) 2.4.2 桥梁抖振时域分析 (15) 2.5 经验模态分解方法 (16) 2.5.1 经验模态分解的提出 (16) 2.5.2 经验模态分解的优势 (17) 2.5.3 经验模态分解的基本理论 (18) 2.5.4 经验模态分解的研究方向 (20) 2.6 小结 (26) 第3章台风特性分析 (27) 3.1 台风“黑格比”介绍 (27) 3.2 博贺海洋观测站介绍 (27) 3.3 紊流特性参数 (28) 3.3.1 紊流 (28) 3.3.2 紊流度 (28) 3.3.3 紊流积分尺度 (28) 3.4 风速的矢量分解 (29) 3.5 台风特性分析 (30)

桥梁常见病害原因及技术处理方法

桥梁常见病害原因及处理方法 混凝土梁式上部结构常见病害原因及处理方法 混凝土梁桥 病害类型 病害原因技术处理方法 蜂窝、麻面；剥落、掉角；空洞或孔洞施工工艺控制不严所致。集料的级配、混凝土 配合比设计不合理，使集料之间有较大的空隙， 混凝土拌合物和易性欠佳，影响混凝土施工操 作，使拌合不均匀，运输时间较长易分层离析， 浇筑时不易捣实。 凿除表面松散混凝土，采用环氧树脂小 石子混凝土或膨胀水泥混凝土等材料 采用灌注、挤压、涂抹等方法修复。 露筋 保护层垫块设置不牢固，振捣时垫块移位造成 钢筋紧贴模板，形成露筋。采用环氧树脂小石子混凝土恢复或增加混凝土保护层。 钢筋锈蚀保护层受到破坏或保护层厚度不足，在周围有 害环境作用下产生，钢筋锈蚀产生的裂缝均沿 钢筋方向。 凿除锈蚀钢筋表层混凝土，涂刷渗透性 阻锈剂；采用环氧树脂小石子混凝土或 膨胀水泥混凝土等材料采用灌注、挤 压、涂抹等方法修复；混凝土表层采用 丙烯酸或环氧树脂等涂料进行防护。 跨中变形；构件变形；结构 位移主要由荷载引起，随着汽车技术的发展单车质 量有逐渐增大的趋势，特别是一些私自改装车 辆，单车重量远远超过设计荷载。 加强对结构变形的监测，若变形进一步 发展，则采取相应的加固措施。 非结构性裂 缝温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降，等 因素引起变形，当此变形得不到满足时，在结 构构件内部产生自应力，当此自应力超过混凝 土允许拉应力时，产生裂缝。 采用环氧树脂或水泥浆表面封闭处理。 结构性裂缝由外荷载产生的裂缝，其裂缝分布规律与外力 荷载作用相对应，预示结构承载能力不足或外 力荷载过大。 1）小于0.15mm的裂缝采用甲凝（粘 度小，有很好的渗透性，易于灌入细微 的裂缝）表面封闭处理； 2）对于数量较多、宽度在0.1mm～ 0.15mm的裂缝，采用环氧树自动低压 渗注法处理，环氧树脂粘度大，需掺入 适量稀释剂，提高流动性； 3）大于0.15mm的裂缝，采用水泥浆 灌注。 4）对于超过规范限值的裂缝，除灌浆 处理外，应加强定期观测，必要时采用 粘贴钢板或碳纤维布进行加固处理。

用有限元方法进行摩托车动力响应分析报告

用有限元方法进行摩托车动力响应分析 文>>月辉史春涛骞郝志勇 摘要本文采用有限元方法对某125型骑式摩托车进行了动力响应分析。文章首先建立了摩托车整车的有限元模型，并利用该模型进行摩托车整车的动态特性计算，取得了和实验模态分析一致的结果。而后分析了摩托车在发动机激励和路面不平度激励下的整车动力学响应特性，得出了具有工程参考价值的结论。 关键词摩托车应力有限元法 本文采用有限元方法研究了摩托车整车结构的动态特性，并进行了在各种激励作用下的动力响应分析，得到了发动机车架的应力场，可用于进一步的摩托车强度分析。 1、摩托车有限元模型的建立 摩托车有限元模型如图1所示。 摩托车的车架结构大多是由各种截面形状的梁组合而成的空间框架结构，而且其截面尺寸，包括直径、壁厚，与构件长度相比很小，因此选用空间的直梁或者曲梁单元来离散车架结构，而车架的一些板件和加强盘可以采用空间板元模拟，各种梁单元的截面力学特性可用有限元程序的前处理模块或CAD软件计算。 摩托车的发动机具有较大质量，同时也具有很大刚度。考虑到发动机在车体结构中所起的作用及变形小的特点，将发动机简化为若干个板单元，这些板的总质量应与发动机的质量相同。然后，根据发动机与车架的实际连接方式，将由这些板单元模拟的发动机与车架组装到一起。 摩托车的减振器主要作用是支撑车体并缓和振动与冲击。考虑到减振器的结构与作用，简化后减振器的模型在受到载荷时应具有较大的轴向位移，同时又要有较大抗弯刚度。本文把减振器简化为一种梁单元和弹簧阻尼单元的综合体——轴向刚度由弹簧阻尼单元提供，而抗弯刚度由梁单元提供。 摩托车车轮主要由轮胎和轮辋组成，其中轮胎直接与路面接触，与摩托车悬挂共同缓和摩托车行驶时所受到的冲击，并协助减振，轮辋是固定轮胎的骨架，它与轮胎共同承受作用在车轮上的负荷。轮辋可以采用若干个梁单元模拟，轮胎

石拱桥常见病害与预防措施

石拱桥常见病害与预防措施 石拱桥具有因地制宜、就地取材、造价低、桥型雄伟壮观的优点。我国修建了许多大跨径且经济又美观的石拱桥，如湖南省凤凰县乌巢河大桥，主跨120m，高42m，全长241m，成为该旅游区的一道风景。但石拱桥运行过程中经常出现一些病害，给养护带来一定困难，甚至影响桥梁的安全。 1、石拱桥常见病害及原因分析 1.1主拱圈开裂 主拱圈开裂严重影响桥梁的安全，主要有横向开裂与纵向开裂。主拱圈横向开裂多发生在拱顶下部或拱脚上部，有时甚至会开裂至拱壁。造成主拱圈横向开裂的主要原因：1）主拱圈厚度太薄或材料强度不够。石拱桥主拱圈内力分析表明，拱顶正弯矩最大，拱脚负弯矩最大，拱顶、拱脚为设计控制截面，若截面抗力小于设计荷载内力，将造成拱顶下部或拱脚上部开裂。 2）基础沉陷，墩台移动。石拱桥多按无铰拱设计，为超静定结构，基础沉陷或墩台位移引起的主拱圈附加应力相当大。 3）拱圈受力不对称。主要发生在坡桥与弯桥上。有些坡桥坡度较大，而主拱圈设计采用平置，造成拱上建筑不对

称，使拱圈受力不对称。车辆在弯桥上转弯时产生向心力，造成拱圈弯道外侧开裂。 4）设计时拱轴系数选择不当或施工造成拱圈变形，使荷载压力线与拱轴中心线偏离太大而开裂。 5）施工质量差。如砂浆不饱满、砌筑工艺不规范等。主拱圈纵向裂隙主要由施工引起。拱圈多采用分环砌筑，如在施工时未注意环与环交错搭接，则会在拱圈下部腹石上发生纵向裂缝。 1.2腹拱圈开裂 腹拱圈开裂最严重且普遍，是石拱桥最主要的 病害。主要原因： 1）如果腹拱太坦，就会产生较大的腹拱推力， 而施工质量较差，则不能满足设计要求。 2）铰缝处理不当。石砌腹拱圈的铰石应选择石质坚硬且无裂纹的石料，一对铰石的接触面应较一般拱石多加修凿以增大实际接触面积，如果施工中未达到要求，会造成铰石破坏而开裂。 3）拱与拱上建筑的联合作用显著影响拱上建筑的内力，拱上建筑刚度越大，影响就越大。考虑拱上建筑与拱共同工作所计算的内力与分开计算的结果可能迥然不同，如构造处理不妥而按分开计算设计，则拱上建筑可能严重开裂甚至破坏。

超高层建筑的风振响应及等效静风荷载研究

第27卷　第1期2010年3月 建筑科学与工程学报 Journal of Architecture and Civil Engineering Vol.27　No.1Mar.2010 文章编号:167322049(2010)0120102206 收稿日期:2009209213 作者简介:王松帆(19692),男,江西黎川人,高级工程师,工学硕士,E 2mail :wangsfan @https://www.wendangku.net/doc/b811198533.html, 。 超高层建筑的风振响应及等效静风荷载研究 王松帆,汤　华 (广州市设计院,广东广州　510620) 摘要:为避免中国现行《建筑结构荷载规范》(G B 50009—2001)中所采用的风振系数仅考虑结构的 1阶振型,而不考虑周围环境影响对体型不规则超高层建筑结构抗风设计造成的不合理性,采用风 洞试验与风振动力响应计算分析相结合的方法,考虑结构不规则的影响以及相邻建筑的气动干扰和横风效应来获得超高层建筑结构抗风设计所需的顺风向和横风向的等效静风荷载和风致动力响应。结果表明:由于周围建筑的干扰,顺风向、横风向的风荷载规律与一般超高层建筑不同,其不利角度也与规范存在差异;所得结论为超高层建筑结构的抗风设计提供了依据和参考。关键词:超高层建筑;风振响应;风洞试验;等效风荷载;抗风设计中图分类号:TU312.1 文献标志码:A R esearch on Wind Vibration R esponse and Equivalent Static Wind Loads of Super High 2rise Buildings WAN G Song 2fan ,TAN G Hua (Guangzhou Design Institute ,Guangzhou 510620,Guangdong ,China ) Abstract :The wind vibration factor in current L oad Code f or Desi gn of B uil di ng S t ruct ures (G B 50009—2001)in China was advanced only considering t he first vibration shape of t he struct ure ,but for super high 2rise building st ruct ures wit h complex shape ,t he above calculation met hod was incompletely reasonable. Considering t he influence of irregular st ruct ure ,aerodynamic interference of adjacent buildings and cross 2wind effect ,aut hors obtained t he along 2wind and cross 2wind equivalent static wind loads and wind 2induced dynamic response needed for wind resistant design of super high 2rise building st ruct ures by using t he met hod of combining wind t unnel test wit h wind vibratio n response calculation ,and achieved good effect s in p roject practices.The result s show t hat because of interference of surrounding buildings ,along 2wind and cross 2wind equivalent static wind loads differ from normal super high 2rise buildings and t he disadvantageous wind directions are inconsistent from t ho se shown in code.The conclusions also provide evidence and reference for wind resistant design of super high 2rise building st ruct ures.K ey w ords :super high 2rise building ;wind vibration response ;wind t unnel test ;equivalent static wind load ;wind resistant design 0引　言 风荷载是超高层建筑结构的主要水平荷载之 一。位于台风多发地区的超高层建筑的风致振动已 成为其结构设计需要考虑的首要因素。中国现行 《建筑结构荷载规范》(G B 50009—2001)[1]中采用

超高层建筑风致响应分析的时域方法比较研究

超高层建筑风致响应分析的时域方法比较研究Newmark-β方法以其其高效性和普适性广泛应用于各类结构动力学问题的 求解。自其提出之后，就吸引了许多研究者，许多文献关注该方法的应用及其精度和稳定性。Wilson-θ法采用了线性加速度假设，当θ足够大时Wilson-θ法是无条件稳定的。本文采用MATLAB语言作为计算机程序设计语言，分别用newmark方法和Wilson-θ方法等两种计算方法来计算结构动力响应，并从位移、速度、加速度和轨迹线方面对两种方法进行对比研究。 标签：Newmark-β方法；Wilson-θ法；结构动力响应；风致振动 1.概述 随着科学技术的发展，高层建筑不断涌现，其高度也越来越高，导致建筑物对风的敏感性也越来越明显，风荷载成为了高层建筑的控制荷载。目前，普遍采用的风振响应分析方法主要是时域法和频域法。时域法是直接运用风洞试验的风压时程或计算机模拟的风压时程，作用于屋面结构进行风振响应时程分析，然后通过动力计算得到结构的动力响应；频域法是用随机振动理论建立风荷载谱的特性与结构响应之间的直接关系。 时域法分析具有以下优点：时域法可以较精确地进行结构的非线性分析；时域法可直接处理和计算对象的系统结构和特性；时域法不必做结构的数学模型简化等大量工作，可以直接求出位移、速度以及加速度的响应值；；在缺乏实测或试验资料的情况下，各种简化计算方法可以和精确的时域方法进行比较验证。尽管时域分析方法原理比较复杂，计算量非常大，但随着计算机技术的不断发展，这个问题正在逐步得到解决。 本文将采用时域法对某超高层建筑进行风致响应分析。首先，通过风洞试验确定作用在结构上的风荷载，然后，通过时域动力响应计算得出结构的位移、速度和加速度响应；最后将Newmark-β方法计算的结果与Wilson-θ方法计算的结果进行分析比较。 2.风洞试验 2.1设备和流场 该项目风洞试验是在汕头大学风洞试验室的STDX-1风洞进行的，STDX-1是一座具有串置双试验段的全钢结构的闭口回流低速工业风洞，其中主试验段为20 m×3 m×2 m，采用刚性模型多点同步测压.该建筑模型用玻璃钢制作，几何缩尺比为1：500，试验模型如图1所示。风速连续可调，且流场性能良好。风洞试验时，气流是以稳定的风速吹响该建筑模型，并且在不同风向角试验工况下，其风向在测试过程中也是稳定的。根据该建筑所在位置以及周边环境，确定采用C类地貌进行试验。

动载荷作用下的结构动力响应分析

在动载荷作用下的结构动力响应分析 一、问题的突出 1.求钢结构的动力学响应 2.结构及载荷数据 立柱间距长180，宽120；顶距 地面180 E=200GPa,v=0.3,p=7800kg/m3 A=100kg, w=20π 二、有限单元模型建立 1.单元类型选择以及截面性质定义 FINISH /CLE /PREP7 ET,1,BEAM188 mp,ex,1,200e9 mp,nuxy,1,0.3 mp,dens,1,7800 !截面1 sectype,1,beam,I secoffset,cent secdata,0.12,0.12,0.1212,0.00605, 0.00605,0.0039 !截面2 sectype,2,beam,I secoffset,cent secdata,0.06535,0.06535,0.0805,0.00465,0.00465,0.00285 !截面3 sectype,3,beam, HREC secoffset,cent secdata,0.06,0.06,0.0025,0.0025,0.0025,0.0025

选择Y方向为立柱方向，通过由下向上建模即由关键点到线。k,1, k,2,1.8 k,3,1.8,,1.2 k,4,,,1.2 k,5,,1.5 k,6,1.8,1.5 k,7,1.8,1.5,1.2 k,8,,1.5,1.2 l,1,5 l,2,6 l,3,7 l,4,8 k,9,1.8/2,1.8,1.2/2 l,9,5 l,9,6 l,9,7 l,9,8 l,5,8 l,8,7 l,7,6 l,6,5 3.对于不同的杆赋予不同的截面性质，并进行网格划分 lsel,s,,,1,4,1 lplot lesize,all,0.04 secnum,1 lmesh,all lsel,s,,,9,12 lplot lesize,all,0.04 secnum,2 lmesh,all lsel,s,,,5,8,1 lplot lesize,all,0.04 secnum,3 lmesh,all

圬工拱桥主拱圈常见病害及加固方法研究

圬工拱桥主拱圈常见病害及加固方法研究 摘要：目前，随着道路交通量的增多和大量超重车辆的出现，使得许多圬工拱桥受到不同程度的破坏，对其进行有效的加固改造是目前运用较为广泛的方法。在役桥梁的承载力不足、老化、破损已引起世界性范围的关注，相应的养护维修，鉴定评估和加固改造也己经成为工程界的热点问题。 关键词：圬工拱桥拱圈病害加固方法 拱圈是拱桥的主要承重结构，承受桥上的全部荷载，并通过它把荷载传递给墩台、基础，在全桥受力中起着至关重要的作用。当车辆荷载增加、超载车辆行驶，对桥梁引起的内力超过主拱圈材料强度允许范围时，势必造成主拱圈受拉部位开裂、破损、承载力下降，成为危桥。 一、拱圈常见病害及原因 （一）拱圈开裂 主拱圈出现顺桥向、横桥向或斜向裂缝，部分裂缝沿砂浆缝扩展，部分裂缝出现在拱石上，也有的裂缝同时贯穿了砂浆和拱圈石料。裂缝宽度，有的宽度较一致，有的由宽变细或由细变宽，也有的中间宽而两头细。裂缝深度，不同病害导致裂缝深浅不一。拱圈上的裂缝走向、长度、宽度和深度因不同的病源而呈不同的特征。 裂缝形成的原因主要有：（1）主拱圈整体强度不足；（2）施工质量原因引起的裂缝，如混凝土搅拌、运输时间过长，支撑下沉、脱模过早、不均匀下沉等；（3）外界条件变化引起的裂缝，如钢筋锈蚀，化学作用，基础不均匀沉降，通行车辆超过设计荷载等。 （二）拱轴线变形 拱桥的拱轴线形状将影响到主拱圈各截面内力的分布与大小，一般在拱桥设计时，选择拱轴线的原则是尽可能降低由于荷载产生的弯矩。理想的拱轴线是与荷载作用下的压力线重合，这样拱中各截面只有轴力无弯矩。但是因为作用在桥梁上的荷载并不固定，而且主拱圈除受恒载、活载的作用外，还受温度、材料收缩以及拱脚位移等影响，使得设计拱轴线不可能与压力线完全重合。在上述各因素的作用下，现有的拱桥拱轴线将会偏离原设计拱轴线，对拱桥的受力会有所影响。 (三)圬工材料病害 圬工材料的常见病害有风化、蜂窝状孔洞、结壳、变形、表面沉积、脱落、侵蚀、锈迹、粉化等，产生这些病害的原因主要有材料天然存在的微孔隙、相对

动力响应理论

第2章 动力响应理论 2.1引言 机柜结构动力响应的计算机仿真分析是以设备动力响应理论为基础的，是进行设备结构动力响应研究的一种有效手段。论文中主要研究设备动力响应两个方面的内容：设备结构固有特性分析和结构在地震波作用下的响应分析。固有特性分析可以得到结构的固有频率和固有振型，是进行响应分析的基础；地震波响应分析将得到设备响应的时间历程变化。在使用有限元工具对结构进行建模、分析之前必须掌握结构动力响应的理论和相关的有限元基本原理。因此，本章重点叙述了与设备结构动力响应相关的机械振动学理论及其有限元仿真技术。 2.2结构动力响应分析相关理论 2.2.1结构固有特性分析理论 机柜设备结构的固有特性包括固有频率和振型，是响应分析的基础。通过进行结构的固有特性分析可以使设计有效地避开结构的共振频率。机柜设备是一个复杂振动系统，在理论分析过程中，常常可以把机柜设备简化为多自由度集中参数系统。 一般，多自由度系统的自由振动方程可以写成如下形式： {}... []()[]{()}[]{()}{0}M x t C x t K x t ++= (21)a - 式中：[]M ， []C 和[]K 分别为系统的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵;()x t 、 .()x t 、.. ()x t 分别为系统的位移列向量、速度列向量和加速度列向量。而多自由系统的无阻尼自由振动方程可以写成如下形式: {}.. []()[]{()}{0}M x t K x t += (21)b - 通常系统的自由振动是简谐振动，所以可以假设式 (21)b -的解为： {()}{}sin x t X pt = (22)- 式中：{}X 为系统的振幅列向量;p 为系统的自由振动频率。将(22)-代入(21)b -，就可以得到系统的振型方程，其具体形式如下： 2[][]{}{0}K M X p -= (23)- 可以看到，式(23)-是一个齐次线性方程组，根据线性代数知识，它具有非零解的充分必要条件为系数矩阵的行列式为零，亦即有下式成立。

圬工拱桥施工质量通病及防治措施

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/b811198533.html, 圬工拱桥施工质量通病及防治措施 作者：谭家兵 来源：《中国新技术新产品》2016年第02期 摘要：随着经济的不断发展，交通事业也在不断地进步，在这个过程中，部分圬工拱桥 容易出现一些常见的质量通病。为改进圬工拱桥的施工质量，本文首先列举了圬工拱桥在施工过程中可能引起的病害，接着对这些病害进行了深层次的分析，最后提出了几点防治措施，以供参考。 关键词：圬工拱桥；质量；病害分析；防治 中图分类号：TU761 文献标识码：A 1 圬工拱桥由于施工过程引起的病害概述 所谓病害，主要是指桥梁在受到外力作用后，比如温度、风蚀、雨蚀等，超出所能够承受范围的整体表现。除此之外，它是相关的工作人员开展桥梁加固工作的参考。只有对圬工拱桥各部位病害种类及成因有一个清楚的认知，圬工拱桥才能够提高施工质量。调查发现，圬工拱桥由于施工过程引起的病害主要为三大类：拱上建筑、主拱圈、墩台基础。 2 圬工拱桥施工质量通病 2.1 拱上建筑病害种类及成因分析 在拱桥的建设过程中，拱上建筑发挥的作用有传递荷载、分散荷载。拱桥在受到外力时，通过自身的整体性能，将上部的荷载力进行分散，传递到主拱圈。另外，拱上建筑还具备一定的保护功能，它能够有效地避免主拱圈受到损害。以下分析了常见的几种圬工拱桥拱上建筑的病害种类，并对其成因作出了分析。 （1）桥台跳车、桥面行车道破损 具体表现：桥台受到损害，桥台跳车出现在坑槽部位；行车道产生裂缝，使得汽车对桥面产生冲击。成因分析：①导致桥台遭到破坏，桥面行车道龟裂的主要原因是车辆超载；②没有做好相应的养护工作也是出现此种病害的重要原因。 （2）侧墙水蚀、开裂 具体表现：因为侧墙主要是大面积圬工结构，长期暴露在大气中，容易受到风和水的侵蚀，进而发生破损。在这类病害中，一个突出的表现即产生横桥向、纵桥向的裂缝。通常来说，裂缝是顺着石料或砂浆发展。由于其病害产生的来源多样，所以它的深度、宽度、长度等

ansys隧道地震动力响应分析

FINISN /CLEAR /PREP7 !创建几何模型 K,1,0,2.7388794 K,2,-2.0711036,1.7033277 K,3,-2.6388794,0 K,4,-2.3359835,-1.9455903 K,5,-1.6736199,-2.6205221 K,6,0,-2.8972106 K,1000,,, LARC,1,2,1000,2.589 LARC,2,3,1000,2.839 LARC,3,4,1000,6.4 LARC,4,5,1000,1.05 LARC,5,6,1000,5.2 LSYMM,X,ALL NUMMRG,ALL NUMCMP,ALL LCOMB,1,2 LCOMB,6,7 NUMMRG,ALL NUMCMP,ALL LCOMB,3,4 LCOMB,7,8 NUMMRG,ALL NUMCMP,ALL LCOMB,2,3 LCOMB,5,6 NUMMRG,ALL NUMCMP,ALL AL,ALL BLC4,-36,-69,72,84 ASBA,2,1,,,KEEP NUMCMP,ALL !切分 ASEL,S,,,2 WPROTA,,,90 ASBW,ALL WPOFFS,,,6 ASBW,ALL WPOFFS,,,-12 ASBW,ALL WPCSYS,-1

ASBW,ALL WPOFFS,,,6 ASBW,ALL WPOFFS,,,-12 ASBW,ALL WPCSYS,-1 ALLS NUMMRG,ALL NUMCMP,ALL !定义材料属性 *SET,TH1,0.3 ET,1,BEAM3 ET,2,PLANE42 KEYOPT,2,3,2 R,1,TH1,TH1*TH1*TH1/12,TH1,, MP,EX,1,31E9 MP,PRXY,1,0.3 MP,DENS,1,2500 MP,EX,2,1.40E8!IV级围岩物理力学参数MP,PRXY,2,0.3 MP,DENS,2,2049 TB,DP,2 TBDATA,1,3.4E4,30 !赋予属性 LSEL,S,,,1,4 LATT,1,1,1 ASEL,ALL AATT,2,,2 !隧道周围划分网格 LSEL,S,,,1,3,2 LESIZE,ALL,,,8 LSEL,S,,,2,4,2 LESIZE,ALL,,,8 LSEL,S,,,1,4 LMESH,ALL LSEL,S,,,24,25 LSEL,A,,,35 LSEL,A,,,44 LESIZE,ALL,,,8,3 LSEL,S,,,29,30 LESIZE,ALL,,,4 LSEL,A,,,32,34,2

钢管拱肋节段吊装最大悬臂状态的风致抖振控制

第4章钢管拱肋节段吊装最大悬臂状态的 风致抖振控制 4.1 引言 风对桥梁引起的振动，即使不导致结构的破坏，也使人们感到不适，像这类对生理上的效应是一般人体最易感受得到的[6]。 由于钢管混凝土在拱桥中的广泛应用，使得拱桥向大跨、轻柔方向发展。桥梁跨径的增大亟需解决桥梁的抗风问题。此外，钢管混凝土拱桥的面内、面外基频均比悬索桥和斜拉桥的基频大，而比刚性拱桥的基频小，说明钢管混凝土拱桥的面外刚度较小；同时，钢管混凝土拱桥的面外基频较面内基频低，反映出钢管混凝土拱桥横向稳定问题较为突出，尤其是大跨度钢管混凝土拱桥[4]。又由于钢管混凝土本身的特点，使其拱肋形式较为固定，不可能做到气动选型；同时，对于中、下承式拱桥的桥面与桥面以上拱肋的连接方式为吊杆支撑，桥面系截面形式的选取与全桥跨径无关，主要取决于吊杆的间距，而中、下承式拱桥的吊杆间距又较小，使得桥面系相对于全桥来说显得较柔，同时也未曾采用气动选型，这些均可能增大中、下承式钢管混凝土拱桥的风振反应。但该方面的研究内容却很少[8]，因此有必要对钢管混凝土拱桥进行风振反映分析。 由于钢管混凝土拱桥大跨、轻型的特点，引发了工程界对于该类桥梁抗风研究的关注。罗雄等对大跨度钢管混凝土拱桥进行了时域抖振分析研究，指出抖振是大跨桥梁不可避免的一种随机振动[1]；葛耀君等通过风洞实验和计算分析对卢浦大桥施工和成桥阶段的抗风稳定性进行专题研究，结果表明最大悬臂施工阶段风振造成的竖向和侧向振幅都很大，可能会影响正常的施工[2]。周述华等针对丫髻沙大桥成桥及施工阶段进行了抗风研究[3]。有关大跨度钢管混凝土拱桥的抗风研究大都处在定性分析评价的阶段。大跨桥梁抖振是结构在脉动风作用下产生的随机振动现象，它可引起构件的较大变形和应力以及构件的疲劳，尤其在施工阶段，过大的抖振响应会危及施工安全，影响施工进度和施工质量，但该方面的研究内容却很少[8]。所以开展大跨桥梁施工阶段抖振动力研究具有重要的理论意义和工程实用价值[4]。 可以在这里加入文献综述：已经有人研究连续刚构的施工振动控制了，还有斜拉桥施工过程中的振动控制，例如桥塔等。下载相关的文献并重新写综述。 而且本桥在钢管拱肋节段吊装时，遇到了相当于9至10台风的袭击，当时钢管拱肋节段安装了四段，据目测拱肋悬臂端的位移达到了20cm左右。所以说******* 文献[]丫髻沙大桥做过这方面的工作， 综述总结，但是目前的所有对钢管混凝土拱桥的风致抖振工作都是针对成桥

分析石拱桥的桥梁病害及防护措施

分析石拱桥的桥梁病害及防护措施 摘要：从古至今，石拱桥作为桥梁建筑中的一员，对交通建筑的发展有重要影响，桥梁建筑在年代变迁中遭受的病害也是不计其数。本文重点讨论了石拱桥容易出现的一些病害情况，细究其影响因素，探讨桥梁病害的治理方案及防护措施。 关键词：石拱桥；桥梁病害；防护措施 简单的设计、低廉的造价是石拱桥的两大特点，但也正因为其设计简单，良好的使用性能只在短期内比较明显。随着年代的增长，病害增多、改造不易造成石拱桥养护难的局面，所以分析病害的成因来找出对应的治理和防护方案，更有利延长石拱桥的安全使用年限。 石拱桥病害的总结 通过对全国各地的石拱桥进行实地调研，总结出以下几点最为常见的病害: (1)风雪雨水侵蚀石材料，降低了石材的强度，引起老化现象，从而影响拱桥结构的承载力。 (2)桥面的防水层被破坏或者严重至失效,造成了拱圈的漏水,对结构安全产生影响,缩短了桥梁的使用寿命。 (3)桥台发生剪切变形，造成走动，同时影响拱圈变形、跨度变化，甚至是拱顶界面开裂。 (4)产生裂缝并由桥墩的竖向向上发展到拱圈的纵向开裂，同时纵向开裂到侧墙的下方，从拱桥的顶端到底端不断消失 (5)在地基的纵向和横向分别发生无规则沉降，造成的拱圈的破坏，还会出现侧墙的倾斜、扭转、开裂，甚至是脱离现象。 (6)能挡住拱背填筑的侧墙由于厚度不足挡土力量不够而向外突出，或者出现两种侧墙开裂情况，第一是拱圈和侧墙连接界面的脱离，第二是侧墙自身的分裂。 (7)拱桥底端的拱圈被压碎，在一些拱桥上都能发现，经常会发生拱圈石料的碎裂和剥落现象。 (8)最严重的一种就是跨度不好的拱桥被洪水冲垮，需要重建，无法修复。 2.桥梁病害原因分析

石拱桥病害分析与加固

石拱桥病害分析与加固 Defection anylysis and reinforcement of stone arch bridge 黄玉萍（福建省第二公路工程有限公司350007） Huang yu-ping 〔提要〕本文对石拱桥的常见病害及其成因进行了分析，总结了石拱桥的加固原理和方法。以实际工程为背景，介绍了加固方法的应用，验证了石拱桥通过改造的可行性。 〔关键词〕石拱桥；病害分析；加固 Abstract:This paper analyzes the common diseases and their causes of stone arch bridge, summarizes the reinforcement principles and ways. Based on the practical engineering, the author then introduces the application of reinforcement ways and proves the feasibility of stone arch bridge‘transformation. Keywords: stone arch bridge; disease analysis; reinforcement 1 概述 石拱桥是我国一种古老的桥型，在全国桥梁中所占比重约61%左右，但由于石拱桥大多数修建在建国初期, 在调查研究中发现大量的石拱桥出现了或多或少的病害，成为危桥，难以满足交通大发展的需要。如果废除这些危桥重建新桥，不但耗资巨大，而且花费时间，中断交通。因此，采用技术上可行，经济上合理的改造技术对旧石拱桥进行加固维修，以达到提高其承载能力和通行能力的目的，是十分必要的。 2 旧石拱桥常见病害与原因分析 通过调查和分析，旧石拱桥病害及其原因可归结如下： （1）基础沉陷，墩台移动。石拱桥多按无铰拱设计，为超静定结构，当桥墩在横向发生不均匀沉降时，主拱圈及侧墙将会发生倾斜、扭转，严重的将会导致开裂。当桥墩在纵向发生不均匀沉降时，侧墙将会产生竖向裂缝，主拱圈在下沉墩附近的拱脚下缘开裂，上缘与侧墙脱离。 （2）主拱圈开裂。主拱圈开裂严重影响桥梁的安全，其主要原因是主拱圈厚度太薄或材料强度不够。石拱桥主拱圈内力分析表明，拱顶正弯矩最大，拱脚负弯矩最大，拱顶、拱脚为设计控制截面，若截面抗力小于设计荷载内力，将造成拱顶下部或拱脚上部开裂。如拱桥由多层平行拱圈石砌成，在施工中圈与圈又未注意交错搭接，拱圈则易发生纵向裂缝。拱圈裂缝一般只有1~2mm，但一经开裂，往往容易发展，危及桥梁的正常使用。 （3）腹拱圈开裂。由于主拱圈变形而产生的拱上构造的外加应力，可能使腹拱发生裂缝。 （4）拱脚附近拱圈压碎。在部分拱桥的拱脚附近发现拱圈石料的碎裂和剥落现象，分析原因主要是由于护拱较弱，或是没有护拱，或是石料的加工质量较差，导致拱圈和侧墙出现渗水现象。 （5）侧墙开裂。侧墙开裂包括侧墙与拱圈连接界面的脱开和侧墙自身开裂。分析原因，主要是拱上填料由于自身恒载及外活载作用下，对侧墙产生的横向推力及在与拱圈共同受力时，侧墙在L/4截面产生拉应力而导致的开裂。 （6）材料老化。石砌圬工材料的老化主要是由于受风、雨的侵蚀作用，使材料的强度降低，从而导致整个结构承载能力的降低。 （7）桥面破损。桥面破损影响行车安全，轻则使行车轻微颠簸，重则产生跳车。且车辆经过跳车处时，会引起腹拱严重振动，增加构件的疲劳，势必缩短桥梁的使用寿命。分析原因，主要是空腹式拱桥由于腹拱铰的存在，为适应变形的需要，侧墙与桥面结构需相应设置伸缩缝或变形缝，由于缝的存在，构造上又不进行改善，易引起桥面从变形缝处开始破坏。桥面伸缩缝设置构造过于简单，不能满足桥面变形的需要，造成桥