大跨径钢桥面铺装结构精英蚂蚁寻优策略

基于精英蚂蚁寻优策略,将大跨径桥梁的钢桥面板和铺装层作为桥面铺装系整体进行结构优化设计。以铺装层正常使用年限最长和结构总重量最轻作为优化设计的目标函数,在此基础上建立多目标优化设计的数学模型。针对模型的离散变量优化设计特点和具有并行计算的条件,引入精英蚂蚁寻优策略进行求解。借助大型有限元软件ANSYS和Matlab6.5编程技术,开发了钢桥面铺装体系结构多目标优化设计程序。以国内某大跨径钢桥为对象,采用多目标优化设计方法,给出了钢桥面铺装体系中各参数的优化设计值。所选择的设计变量范围覆盖了目前常用的正交异性钢桥面系结构参数值,且应用精英蚂蚁寻优策略对大跨径钢桥面铺装体系优化设计是可行的。     

大跨径钢桥箱梁面板下梯形加劲肋参数变化对铺装层应力的影响分析

大跨径钢桥面层铺装常见的破坏类型之一是铺装层表面拉应变过大引起的铺装层纵、横向开裂,这是与钢箱梁正交异性面板的加劲肋设计与布置密切相关的。本文将正交异性钢桥面板、铺装层作为整体建模,借助有限元分析软件详细研究了钢桥面板下梯形加劲肋三参数变化对铺装层表面变形的敏感性,并进一步从铺装材料模量变化和不同的荷位分布两方面分析了铺装层表面的横向拉应力分布规律,得到了一些有益的结论,以期为大跨径钢桥桥面铺装设计、桥面铺装层破坏指标的确定和钢桥面系结构刚度设计提供有益的参考。     

研究大跨径桥梁钢桥面的铺装设计

针对在交通路网中具有重要作用的大跨径桥梁,首先简单介绍了大跨径桥梁钢桥面铺装结构基本特点,然后在此基础上明确大跨径桥梁钢桥面使用条件,最后结合相关实践经验,提出大跨径桥梁钢桥面铺装的设计指标、混合料设计与新材料的研发,以此为实际的大跨径桥梁钢桥面铺装设计工作提供参考借鉴,从根本上克服钢桥面铺装这一难点,为大跨径桥梁未来建设与发展奠定良好基础。     

钢桥面系统各项参数敏感性分析

大跨径钢桥桥面系统一般由钢箱梁盖板、纵向加劲肋，横隔板以及沥青铺装层组成，在车辆荷载作用下，铺装层的受力状态相当复杂。作为沥青铺装层的支承体系，钢桥面板体系的结构特性与结构刚度是影响铺装层受力的主要因素，因此就可以通过改变桥各项参数来分析桥面系统刚度的改变对铺装层受力的影响程度。本文利用有限各分析方法，对影响桥面系刚度的各项参数进行分析，揭示了钢桥面沥青铺装层受力大小与桥面系统各项参数的内在联系。     

大跨径钢箱梁桥面铺装沥青混合料设计方法的思考

我国大跨径钢桥面铺装的早期破坏严重 ,许多大桥的铺装在经历大修后病害依然存在。现行的沥青混合料设计方法无法适应大跨径钢桥面铺装的特点是主要原因。本文整理了大跨径钢箱梁桥桥面铺装早期破坏的典型特征 ,分析了大跨径钢箱梁桥面铺装应具有的功能及现有沥青混合料设计方法在大跨径钢桥面铺装混合料设计中的不足 ,在此基础上提出了大跨径钢箱梁桥面铺装沥青混合料“三阶段设计”的基本思路。     

礐石大桥轻型组合桥面结构应用概述

目前,钢桥面体系中存在着正交异性钢桥面结构疲劳开裂和沥青混凝土铺装层易损这两大难题。超高韧性混凝土(STC)的成功研发为解决这两大难题打开了新的思路,以超高韧性混凝土为基体形成的钢-STC轻型组合桥面结构可大大增加钢桥面板的局部刚度,降低了正交异性钢桥面板各构造细节处的活载应力,大幅提高了钢桥面的抗疲劳寿命,同时改善了沥青面层的工作条件,大幅降低了铺装层出现病害的风险。本文以汕头礐石大桥桥面铺装维修工程为背景,介绍了轻型组合桥面结构首次在大跨径斜拉桥上应用的设计、施工及检验验收等情况。     

基于病害控制的城市中小跨径钢桥面铺装设计

通过对城市中小跨径钢桥面铺装进行力学分析,明确了不同荷载条件和结构条件对铺装体系的受力影响,在此基础上,提出基于病害控制的铺装设计力学指标和标准。此外,结合城市中小跨径桥梁的荷载和结构特点,给出铺装材料和防水粘结材料的性能要求,以及铺装结构组合的设计原则和建议。研究成果对城市中小跨径钢桥面铺装设计具有一定的参考价值。     

钢箱梁桥面铺装体系结构优化研究

采用有限元分析的结构优化设计方法对钢箱梁桥面铺装体系进行整体优化研究。建立钢桥面铺装体系的有限元模型,选择包括钢板厚度、梯形加劲肋刚度、横隔板间距、铺装厚度等结构参数作为设计变量,建立铺装最大拉应力、铺装与钢板层间最大剪应力、加劲肋挠跨比、钢桥面板最大拉应力等指标的约束条件,采用零阶方法进行优化计算。结果表明,优化设计可以节省材料,降低造价。通过减小梯形加劲肋间距和横隔板间距,增大桥面板厚度和梯形加劲肋高度,可改善铺装的受力状况。     

国内大跨径钢桥面桥梁主要铺装类型介绍

国内许多大跨径钢桥的桥面沥青混凝土铺装层在投入使用初期便出现了疲劳开裂、车辙、滑移与脱层、鼓包等病害,造成较大的经济损失和社会影响。该文着重介绍国内大跨径桥梁钢桥面铺装类型的发展过程及结构类型,为钢桥面铺装类型的研究和方案设计提供参考。     

大跨径钢桥面粘结层材料和施工技术研究

粘结层材料和施工技术是大跨径钢桥面铺装的关键技术之一.合理的选择粘结层材料对于保证钢桥面铺装的使用性能具有重要意义.根据实际工程,提出环氧沥青粘结层的设计方法,并通相关粘结层材料的对比试验,进一步证明环氧沥青粘结层的优异性能,为大跨径钢桥面粘结层设计提供了借鉴和依据.     

大跨径钢桥面铺装力学分析研究

桥面铺装是桥梁行车系的主要组成部分 ,其直接影响行车的安全、舒适性和桥梁的耐久性 ,是大跨径钢桥建设的一项关键技术。将正交异性钢板和铺装层作为受力整体 ,建立有限元分析模型 ,分析了铺装层应力的分布和变化规律 ,为桥面铺装结构体系设计积累理论基础     

跨新通扬运河特大桥钢桥面铺装设计与分析

针对目前大跨径钢桥面铺装所出现的车辙变形严重、层间粘结强度不足等病害,研究和分析国内外的不同桥面铺装技术。以泰州市青年路北延工程主桥为例,结合周边环境、施工条件和交通规划等因素,综合考虑经济合理性、技术成熟性、安全适用性、施工便捷性等多项评价指标,对钢桥面方案进行综合评价分析,以此确定钢桥面铺装结构方案。该铺装结构设计理念符合全寿命设计要求,具有较好的密水性、抗车辙、抗疲劳性能。所做工作能为类似钢桥面铺装设计提供参考。     

环氧沥青在大跨径钢桥面粘结层中的应用研究

粘结层材料和施工技术是大跨径钢桥面铺装的关键技术之一。根据某公路大桥桥面铺装粘结层的设计过程和特性，提出了环氧沥青粘结层的设计方法。     

正交异性钢桥面板第一体系受力状态对铺装层的影响

针对不同桥型主梁上正交异性钢桥面铺装层破坏的差异，采用预应力模拟正交异性钢桥面板的第一体系应力，用有限元方法计算作用有不同预应力水平的局部正交异性钢桥面系在标准轴载作用下的力学响应。得到了局部桥面系铺装层的各控制指标值分别随预应力水平的变化关系。结果表明，第一体系纵向正应力对铺装层表面最大纵向拉应变影响显著，第一体系横向正应力对铺装层表面最大横向拉应变影响较大，而第一体系应力状态对最大肋间相对挠度的影响很小、对层间最大剪应力基本没影响。     

基于BP神经网络的正交异性钢桥面系多目标结构优化设计

正交异性钢桥面铺装体系结构优化就是设计出力学性能最好、重量最轻的桥面系,给出铺装结构参数的优化组合。本文建立一个钢桥面铺装体系多目标优化模型,其中目标函数是正交异性钢桥面板铺装结构众多参数的复杂函数,可以应用BP神经网络模型模拟这种函数关系。利用大量的有限元计算结果作为BP神经网络的训练样本,将训练后的BP网络用于优化求解过程中的目标函数值的仿真计算。最后给出多目标优化模型的求解步骤和算例。     

正交异性钢桥面板的计算分析

正交异性钢桥面板在钢桥尤其是大跨度钢桥设计中广泛使用。该文通过分析总结正交异性钢桥面板的计算方法,为设计人员在设计工作中提供参考。对比整体计算法和叠加计算法的优缺点,并通过工程实例,采用格子梁法详细分析了正交异性钢桥面板的计算过程,同时阐述了计算过程中的注意事项,指出整体计算法、P-E法和格子梁法三种计算方法中格子梁法更加高效,整体计算法最为准确。     

铁路桥梁超高性能混凝土桥面铺装力学性能分析

针对铁路桥梁超高性能混凝土桥面铺装层的受力特点,结合某连续钢桁梁特大桥工程,采用有限元软件建立力学分析模型。通过对桥面铺装层最不利荷载位置进行分析,研究桥面铺装结构的纵、横向应力及疲劳应力,发现超高性能混凝土铺装层能够有效改善正交异性钢桥面板的应力状态,确定了超高性能混凝土铺装层设计的力学控制指标。     

大跨径钢桥面铺装优化研究

大跨径钢桥面铺装包括铺装层、钢桥面板、加劲肋和横隔板4个主要组成部分,在初步设计时,其各个部分结构的尺寸及相互之间的关系通常是借鉴以往的设计经验,因而难免造成材料的浪费,故进行优化分析是非常必要的。以润扬长江公路大桥为背景,对钢桥面铺装结构进行静力优化研究,以期得出静力性能优良且具有较高经济指标的最合理的结构形式。     

超高性能混凝土在大跨度铁路桥梁钢桥面铺装中的应用

铁路桥钢桥面铺装主要作用是保护钢桥面免受道砟的磨损与雨水的侵蚀,为提高铁路钢桥面铺装的使用寿命,减少中期维修,对铁路钢桥面超高性能混凝土(UHPC)组合桥面铺装体系进行研究。以沪通长江大桥主航道桥为背景工程,制作带UHPC铺装层的正交异性钢桥面板单U肋梁模型进行抗水渗性能试验,并结合实桥进行UHPC组合桥面铺装体系设计和施工工艺研究。结果表明:UHPC组合桥面体系在无裂缝时抗渗性能满足使用要求,可有效保护钢板免受雨水侵蚀,带裂缝的组合桥面,运营过程中裂缝会逐渐闭合,阻止雨水进一步渗透,具有较强的抗渗能力储备;为避免新浇混凝土开裂,UHPC应严格按规范流程施工,施工温度宜选择15~25℃,浇筑后应及时覆膜保湿养护。