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叠合前、后的恒荷载和移动荷载(UIC)分析 支座处细部分析 下弦构件和腹杆的连接部位的细部分析 通过特征值分析和TGV荷载的时程分析，把握桥梁的动力特性 有支柱的模型的支座位置构件内力 没有支柱的模型的支座位置构件内力 竖向第一模态 [频率 : 2.79 Hz] 模态号 频率 模态 临界速度(km/hr) 1 2.79 垂直弯曲(对称) 187.8 2 2.84 垂直弯曲(非对称) 191.2 3 3.01 垂直弯曲(对称) 204.7 4 3.31 横向弯曲+扭曲 222.8 5 3.65 横向弯曲+扭曲 245.7 6 3.68 垂直弯曲(对称) 247.7 7 4.33 垂直弯曲(对称) 291.5 特征值分析 时程分析 TGV荷载作用下的时程分析 – 桥梁的最大竖向位移与容许挠度的比较 项 目 竖向位移 竖向加速度 第一跨 第二跨 第一跨 第二跨 291.5 km/hr 7.54 8.49 0.78 1.60 350 km/hr 7.62 7.89 0.53 0.80 容许值 23.8 mm 3.43 m/sec2 容许值: 法国铁道部 TGV 291.5 Km/hr TGV 350 Km/hr 利用FFT(Fast Fourier Transform)转换为频率区域 Time Domain Frequency Domain FFT TGV荷载车速为291.5km/h时，第二跨的加速度时程曲线 Stress vector 将整体分析得到的位移作为强制位移输入到细部模型中 支柱构件承受压力，从而减少了支座位置的负弯矩 分析结果可以看出在支柱构件和竖向加劲构件之间发生了应力集中，但仍在容许应力范围 对下弦构件中应力最大的构件进行细部分析 分析结果在节点板处发生应力集中，但仍然在容许范围内 两个腹杆分别受压力和张力 工期 : 22 个月 钢号 : SM 520 压延钢板 : 1031 tonf 管材 : 245 tonf 螺栓 : 12 tonf 单位面积用钢量 : 0.28 tonf/m2 涂料 : 6000 m2 工 期 : 28个月 使用钢材 : 型号 SM520 分 类 Mornas Mondragon 总用钢量 2,300 tonf 1,300 tonf 单位面积用钢量 1.06 tonf/m2 0.88 tonf/m2 Mornas Mondragon 在静力分析模型上加载对称及非对称荷载，确认拱肋的轴力变化 通过特征值分析和高速列车(TGV)荷载分析，确认桥梁的动力特性 通过对支座和吊杆处连接位置的细部精密分析，验算应力集中位置的安全性 上下拱肋产生压力 纵梁产生拉力 对称列车荷载的验算 轴 力 图 变 形 形 状 两个副拱(上部拱肋、下部拱肋)的轴力符号相反 跨中两侧的连接上下拱肋的板单元的轴力符号相反 跨中两侧的连接上下拱肋的板单元剪力为左侧和右侧的轴力之差 非对称列车荷载的验算 1.82 Hz 0.66 Hz 1.15 Hz 1.41 Hz 0.66 Hz 1.15 Hz 1.41 Hz 1.82 Hz 特征值分析 频 率 振型形状 临界速度(km/hr) 1 0.66 Hz 拱-横向弯曲 44.4 2 1.15 Hz 桥面系-横向弯曲 77.4 3 1.41 Hz 桥面系-垂直弯曲(非对称) 94.9 4 1.82 Hz 桥面系-垂直弯曲(对称) 122.5 1.82 Hz TGV荷载(350km/hr)的时程分析 1/4 跨度位置的位移变化曲线 1/2跨度位置的位移变化曲线 最大位移: 19.6 mm 最大位移 : 17.4 mm 1.82 Hz TGV荷载(350km/hr)的时程分析 左侧上部拱和右侧上部拱的轴力变化 左侧下部拱和右侧上部拱的轴力变化 1.82 Hz 桥梁的竖向最大位移(桥梁的?跨度处) 项 目 原方案 X 型支撑 等效腹板 竖向位移 45 mm 12 mm 19.6 mm 容许值 23 mm 使用 TGV荷载(350km/hr)的时程分析 为了避免视觉上的不平衡感觉，使用了适当加强的等效腹板方案 等效腹板: 上下拱肋之间用板单元连接的模型 上下拱肋之间用X型支撑连接的模型 对上下拱肋、主梁、横向联系梁连接的部位进行细部分析 分桥面板叠合前和叠合后的分析 强制位移 强制位移 强制位移 铰支条件 吊杆张力 129.5 tonf 分析结果应力在容许应力范围内，所以确定了结构的安全性 细部分析位置 Lug-pin 剖立面图 (1/2 模型) Pin (整体模型) 拱肋和吊杆、主梁和吊杆的销栓连接的细部分析模型 销栓与连接件的接触部分使用了只受压单元(或间隙单元)来模拟 分析结果连接位置的应力在容许应力范围内 现场条