桁架式桥梁检测车关键结构的设计与计算

以桥梁检测车为研究对象,对其检测臂架进行结构设计,研究和探讨桥梁检测车的开发及应用。根据基本参数确定桥梁检测车的总体设计方案和桁架机构设计方案,建立桥梁检测车Solidworks实体模型,并对检测臂各部件结构进行设计与计算;应用Solidworks软件对桥梁检测桁架机构进行虚拟装配和运动学仿真研究。结果表明:各桁架结构满足强度要求,设计合理,可为下一步研发新型桥梁检测车奠定理论基础。     

多车道桥梁交通荷载特性及结构响应研究

多车道公路桥梁各行驶车道的车流和荷载特性分布具有显著的差异性,由这些差异性引起的结构响应特性应是桥梁管养关注的重点。根据某单向4车道高速公路实测的WIM数据,分析其运营阶段的交通荷载特性,及在实际车流荷载作用下桥梁结构的真实响应。研究结果表明:不同行驶车道的车型分布具有显著差异性,90%以上的货车偏向于外侧两个车道行驶;车辆总重和轴重水平较规范基础数据有明显的提高;各行驶车道随机车流产生的荷载效应最大值基本大于规范值,外侧车道上荷载效应远大于内侧超车道,说明目前规范基于车道荷载独立同分布的假定与实际情况不相符,车辆荷载模型已无法满足实际的结构设计评估要求,建议修正。     

国内外桥梁检测车发展概述

桥梁建设是国家重要的基础建设之一.近些年来随着我国经济和交通建设的飞速发展,桥梁维护单位对桥梁检测车的需求也在迅速增加,而我国桥梁检测维修车尚处于研发初级阶段,基本上以引进为主,所以,预计今后我国包括大型桥梁检测车等在内的路桥检测车辆将具有十分广阔的市场.     

智能化桥梁检测车关键技术研究

我国具有自主知识产权的桥梁检测车辆在国内尚处于空白,为此有必要自主研制开发桥梁检测车的整套制造技术。本文主要对整车设计的关键性技术进行研究,解决了整车稳定性的技术难题,优化了液压系统设计,运用PLC作为整车的控制器,提升了整车控制系统的水平,并安装了自动图像检测系统,使得桥梁检测车具备智能化检测功能。该桥梁检测车已经投入使用,并成功运用于桥梁检测中,取得良好的检测效果。     

扩建桥梁车辆荷载特性及多车道荷载模型研究

基于茂湛高速公路等4个典型路段车辆数据,研究了广东省高速公路改扩建桥梁车辆荷载特性及多车道荷载模型。利用典型路段计重收费数据,研究其交通分布规律、车辆荷载分布特性;基于佛开高速公路实测动态称重数据,根据其交通流分布规律模拟了多车道随机车流;建立了广东省高速公路改扩建桥梁多车道荷载效应计算模型。研究表明:广东省典型高速公路车辆荷载具有明显时变特性且各车型占比不同,外侧车道货车流量显著大于内侧车道;提出了广东省改扩建中小跨径桥梁(l50m)多车道荷载模型的统一形式:基于影响线同号区域加载"均布线荷载q_k=13.0kN/m+集中荷载P_k=360kN"的荷载形式,且多车道横向折减系数宜取为1.00(单车道)、0.87(双车道)、0.80(三车道)、0.75(四车道)。     

桥梁动态称重系统在板桥中的应用研究

桥梁动态称重(Bridge Weigh-in-motion:BWIM)系统是以桥梁为载体来识别过桥车辆的轴重及总重量。目前商用BWIM系统均利用桥梁跨中弯矩影响线作为参考来识别过桥车辆轴重。因此,获得更为符合桥梁实际边界条件的影响线对于提高车辆轴重识别精度具有重要意义。基于一跨径13 m的简支板桥的现场试验,利用最小二乘原理,通过标定车作用下桥梁跨中截面的动态响应信号来标定实际桥梁结构影响线。然后采用Moses算法,依据标定的影响线,对过桥车辆进行了轴重识别。计算结果表明:对于多车道板桥,每个车道的实际影响线有一定差别,而影响线的选取直接影响轴重识别的精度,所以需对每个车道进行影响线标定,然后基于车辆经过该车道所得到的影响线来反算过桥车辆轴重。     

桥梁检测车综合运用研究

阐述了桥梁检测的意义及综合运用桥梁检测车的必要性,介绍了无锡市引进桥梁检测车的功能特点及实际应用情况,并提出了一些建议。     

车辆荷载和车道荷载对桥梁结构可靠度的影响

公路桥梁结构的整体计算采用车道荷载,结构的局部计算采用车辆荷载,车辆荷载与车道荷载的作用不得叠加.将采用这2种荷载设计的结构进行可靠度对比,结果表明,按车辆荷载设计的结构满足正常使用功能的可靠度偏低,更容易发生损坏,这些损坏会影响到结构的正常使用.提出通过调整重型车辆通过桥梁时的交通行驶规则,增大结构按正常使用极限状态设计时车辆荷载的代表值,从而提高按车辆荷载设计的结构可靠度.     

HOT技术简介

为了鼓励拼车和公共交通巴士,美国许多城市在上世纪八九十年代修建了拼车车道(car pool lanes)。也有人将其称为大容量车道(High-Occupancy Vehicle Lane,HOV Lane)。在这种车道上只能行驶公共汽车或拼车族的车或供乘坐两人以上的车辆使用,有多名乘客的车辆可以免费通过收费桥梁或道路等。通常在拼车车道上是不会塞车的,只要你     

曲线段上预应力混凝土T梁桥横隔梁受力分析

在对曲线段上预应力混凝土T梁桥设计方法进行介绍的基础上,建立了梁格模型,在对称和偏心车道及车辆荷载作用下对中横隔梁设置方式差异造成的影响进行计算比较分析,结果表明中横隔梁设置方式差异对桥梁结构受力状态影响很小,可忽略不计。另外,随着新规范的运用,采用车道荷载及车辆荷载加载对横隔梁进行受力分析,结果表明车道荷载加载结果与偏心压力法计算的横隔梁竖向弯矩结果相近,远大于车辆荷载加载所产生的竖向弯矩结果,对以后设计有一定的借鉴作用。     

通过特殊车辆荷载的桥梁荷载试验应用分析

对于需要通过特殊车辆荷载的桥梁,需要对其进行承载能力鉴定,而荷载试验是进行承载能力鉴定比较直观有效的手段。该文通过实际工程运用,对通过特殊车辆荷载的桥梁荷载试验进行了研究分析。     

基于车辆响应的桥梁间接测量与监测研究综述

中小跨径桥梁量大面广且维护投入相对较少，如何实现快速、经济且准确的状态评估与损伤诊断是交通基础设施管理中亟待解决的关键问题。2004年，Yang等首创了基于车辆响应的桥梁间接测量法（也称“车辆扫描法”），因具有高机动性、快速、可连续测试等显著优点，在国内外备受广泛关注与推崇。为了推动桥梁驱车间接测量法的技术落地并探索其未来发展方向，综述了国内外基于车辆响应的桥梁间接测量与监测研究进展。首先，对基于车辆响应的桥梁间接测量理论进行简述，通过解析推导验证了利用车辆响应间接识别桥梁模态频率与振型的可行性，揭示了该方法的核心原理；然后，回顾了间接测量法在识别桥梁模态参数（频率、振型、阻尼比）、损伤和桥面不平整度等方面的理论和数值研究进展；最后，综述了基于间接测量法的模型试验和和现场试验现状。文献综述表明：基于车辆响应的桥梁间接测量与监测方法，在桥梁快速检测与损伤诊断中具有显著优势和广阔应用前景，有望为量大面广的中小跨径桥梁的检测监测与管理维护提供一套快速、经济且准确的技术方法。     

基于GPS的润扬大桥悬索桥位移监测与分析

介绍润扬大桥结构健康监测系统中的GPS子系统,对系统采集的大量数据进行了分析,研究了悬索桥在台风、温度、特殊车辆荷载作用下位移变化情况。研究结果表明:台风作用下桥面横向和竖向位移以跨中最大;温度对竖向以及顺桥向的位移有较大影响;正常运营状态下以及重车过桥时,桥面变形远小于设计荷载作用下的变形,结构具有较大的安全储备。     

单跨大跨度现浇刚构人行桥舒适度分析

刚构桥是桥梁设计中较为成熟、应用比较广泛的桥型,但一般情况下,大跨度刚构桥以车行桥为主,很少对人行工况下的舒适度进行验算。目前在城市建设中的大跨度人行桥大多采用钢结构或组合结构桥梁,但是在一些特殊的情况下,现浇结构有其不可替代的优势。以单跨50 m刚构桥为例,介绍了单跨大跨度现浇刚构人行桥的舒适度验算方法,为类似工程提供经验参考。     

基于车辆制动激励和小波包能量分析的连续梁桥基础冲刷识别方法

近年来，因基础冲刷引发的桥毁事故频发，冲刷会造成桥梁下部结构周围土体被破坏进而导致基础承载力下降，并且由于冲刷位置隐蔽增加了识别检测的难度。为了精准识别桥梁下部结构的基础冲刷损伤，利用车辆制动作用可引起更为显著的桥梁下部结构纵桥向动力响应这一特点，提出了一种基于车辆制动作用下桥梁动力响应小波包能量分析的连续梁桥基础冲刷识别方法。该方法选择典型三轴车制动作用作为动力激励，利用小波包对冲刷前后的车辆制动作用下桥墩顶纵桥向加速度响应进行分解，提出以小波包能量方差变化率作为冲刷识别指标，实现基础冲刷位置识别；进而通过数值模拟方法建立包含多种冲刷程度与对应测点冲刷指标值的样本库，拟合分析确定冲刷识别指标值与冲刷程度间的函数关系，通过识别出的各测点冲刷指标值基于模式反演方法实现冲刷程度的量化识别。一座混凝土连续梁桥工程实例的分析结果表明，该方法能够实现梁桥基础冲刷的定位和定量识别，抗噪能力强，且识别结果受桥面不平度、制动位置、车质量和初始车速等因素影响较小。该方法在试验过程仅需在桥墩顶安装加速度传感器，可借助常规的桥梁荷载试验项目实现，具有测试简便易行、识别精度好等特点，适于公路梁桥基础冲刷的快速检测。     

交通视频辅助的桥梁动态称重方法研究

为了进一步提升既有的桥梁动态称重技术，提出一种交通视频辅助的新型桥梁动态称重方法。首先介绍基于深度神经网络的计算机视觉目标检测技术和一种计算机视觉坐标转换方法，实现从交通监控视频中实时地探测与定位桥上行驶的车辆和车轴。然后引入桥梁应变分解方法和应变影响面识别方法，建立车重、车辆位置与桥梁应变之间的映射关系，从而建立一种综合利用时间和空间冗余信息对车辆进行称重的方法。该方法构建超定的影响面加载方程组，使用最小二乘法求解该方程组以得到桥上行驶车辆的轴重和总重。最后总结出一套交通视频辅助的桥梁动态称重方法框架。为验证以上方法，在某连续大箱梁桥的缩尺模型以及实桥上进行试验。试验包含单车、双车、跟车、并行、直行、变道、匀速、变速等复杂交通工况。模型试验结果表明：该方法的车辆总重识别误差均值为-2.02%，标准差为4.77%；车辆轴重的识别误差均值为4.77%，标准差为17.50%。实桥试验结果表明：该方法的车辆总重识别误差均值为0.21%，标准差为1.53%；车辆轴重的识别误差均值为-3.59%，标准差为42.67%。除此以外，所提出的方法还可用于识别桥上车辆的数量、类型、轴数、实时位置、运动轨迹、行驶速度等多粒度交通信息。     

公路桥梁超限车辆通行安全评价系统的开发与应用

我国车辆的大型化、拖挂化和集装箱化的发展，使公路超限运输车辆越来越多，越来越严重地损坏着我国的公路桥梁设施。为保障桥梁的安全性，要求有一种快速判断的评价系统，迅速判断结果，指导路政管理。对影响桥梁承载能力的因素进行了全面的分析，充分发掘了桥梁的承载潜力，通过综合确定桥梁载力及考虑超限车辆的通行方式和特点，能够更科学、更准确地评定桥梁在超限车辆荷载下的安全状况。使用Microsoft VB6.0编程语言开发了大型桌面应用程序《公路桥梁超限车辆通行安全评价系统》Brisafety4.0，使整个评价过程完全程序化、自动化，并能给出详细数据、图形结果及具体加固处理方案。     

桥头跳车引起的路面受力计算分析

桥头路面沉将导致路、桥过渡段纵坡几何不平顺,由此引起桥头跳车现象。桥头跳车现象将导致路面受力显著的变化。通过建立简化的车辆运动双轴动力模型,得出在桥头跳车过程中车辆的动力振动方程,进而考虑桥头跳车现象中车辆运动的各种边界条件,给出该方程的解析解。结合工程实例计算,对高等级公路跳车过程中后轮对路面作用力进行分析,由此揭示车辆驶向和驶离桥面时车轮对路面作用力的变化情况,可供桥头路基路面沉降分析及相应的设计规范或规定的制定参考。     

刹车状况下桥上随机车流动态演化及车-桥耦合振动分析

为实现刹车时桥上多状态车流并行动态演化的高真实度模拟和时变汽车荷载与桥梁运动状态的时时耦合，首先从宏观和微观上丰富随机车流模拟方法，宏观上沿用交通荷载调查数据中的车辆顺序、车辆基本特性等不变量，以车辆间距为服从正态分布的限幅随机变量，形成深度融合交通荷载调查数据和交通流理论的随机车流高真实度仿真方法；微观上对车辆间距随机变量确定的关键状态-阻塞状态，引入加权速度，实现阻塞密度时车流的走走停停动态描述，采用考虑驾驶人状态的概率分布方法确定车辆时距；实现多密度随机车流的高真实度仿真。其次细化刹车过程模拟，建立车流差异化刹车模型：采用顺次对比方法，筛选桥长范围最不利刹车车流；引入停车视距，考虑驾驶人反应，区分头车和跟驰车辆，精细模拟车辆刹车动态过程和刹车车流演化过程，差异化确定各车辆刹车参数；实现桥上多状态车流并行动态演化模拟。第三建立刹车力学模型，并融入至已有正常车流的车-桥耦合系统，构建可考虑刹车状态的分析系统。最后确定桥梁典型响应和分析指标，以一座大跨斜拉桥为例，对多刹车工况下的桥梁响应进行分析。结果表明：桥上刹车状况一般会产生超过正常行驶状况下的桥梁响应，最不利单车道刹车状况下的塔根弯矩甚至达到跑车工况的2.7倍，简单采用规范冲击系数方法很难实现刹车响应的包络；刹车过程中的桥梁响应最值不仅与采取刹车的车辆数目和桥上车辆保有量有关，还受刹车作用与桥梁原响应趋势的顺逆程度控制；桥梁及桥上刹停车辆的总质量和桥上正常行驶的车辆决定桥梁响应时程曲线趋势振幅；典型桥梁响应的总体趋势，与车流密度和刹车车道数相关性较小，不同时段车流会对梁端顺桥向位移和塔根弯矩产生影响。     

城市桥梁检查与结构检测

城市桥梁检查是由桥梁养护管理部门负责进行的日常性检查,结构检测则是由专业人员采用专用仪器设备对桥梁进行全面结构检测,其目的是对桥梁使用现状进行总体评价,为桥梁加固改造提供准确而全面的数据。该文就城市桥梁结构检测的内容,从检测项目、工作流程、检测方法、检测依据等方面进行了详细阐述,同时提出了自己的建议。