大跨度斜拉桥健康监测系统设计与研究

随着我国近20多年来长大桥梁的大量建设与投入使用,该类桥梁运营期间的安全监测已成为相关桥梁管养部门的重要工作。介绍了高速公路主跨340 m的钢-混组合梁和主跨370 m的预应力混凝土梁两座典型斜拉桥健康监测系统的设计、安装调试以及数据初步分析。该系统包括传感器测量、系统集成与数据传输、系统数据处理与控制及状态预警和评估等。研究可供同类型大跨度斜拉桥结构健康监测与安全评估提供参考,同时为高速公路长大桥梁健康监测系统标准化建设和运行积累宝贵的数据及经验。     

健康监测系统在桥梁运营中的应用

为了探讨健康监测系统在桥梁运营中应用的精确性,以石河子市军垦一桥(独塔双索面预应力混凝土斜拉桥)为例,介绍了该桥健康监测系统的设计与实施,迄今已完成了对结构的6次定期监测,以第6次的监测数据为基础,结合前5次的监测结果对比分析可知：各斜拉索索力与设计值相比基本不超过±3%,吻合度较好;主梁及桥塔应力监测值远小于截面控制应力;桥面两侧高程监测值与设计值相比较为接近,且均高于设计值。结果表明健康监测系统在该桥具有良好的应用效果,能够确保桥梁结构状况预警的准确性,可为准确判断桥梁在运营中的健康状态提供数据支撑。     

独塔斜拉桥承载能力评估方法

以独塔斜拉桥为研究对象,通过对桥梁结构的外观检测、斜拉索内力测量和结构动、静载试验,并结合有限元模型修正,评定桥梁结构的健康状态和承载能力.结果表明:由于施工过程中斜拉索内力配置的不合理性,改变了原有结构的受力状态,是该桥病害产生的主要成因.     

矮塔斜拉桥施工控制研究分析

主要以黄龙带特大桥工程为例,研究了矮塔斜拉桥施工控制理论,对矮塔斜拉桥施工过程中的斜拉索结构、斜拉索施工工艺、索力监控进行了较详细的论述,通过对桥梁的施工质量保证措施确,保了该桥施工安全和顺利合龙,成桥线形和成桥结构内力符合设计要求,达到了桥梁施工控制目的。     

基于木桶理论的桥梁健康监测系统研究

近年来桥梁健康监测系统的研究受到越来越多的关注,本文参考了国内外在这方面研究的最新发展状况,对属于钢桁架拱桥的江汉一桥健康监测系统加以研究,提出了基于木桶理论的桥梁健康监测系统方案,力求实现对结构整体行为的实时监控和结构状态的智能化评估。     

独塔PC斜拉桥施工监控中参数敏感性分析

为对独塔PC斜拉桥进行更有效的施工监控、准确把握施工过程造成的偏差对成桥状态的影响,需对桥梁施工过程中各可变参数对成桥状态影响的敏感性进行分析。以一座独塔PC斜拉桥为例,对桥梁模型中结构参数进行了敏感性分析,分析了桥梁结构自重、预应力损失等因素对成桥状态的影响。分析结果表明主梁自重变化、预应力损失和环境相对湿度变化对桥梁成桥状态影响较大,而环境温度变化对桥梁成桥状态的影响较小。     

基于有限元修正的斜拉桥健康监测 传感器优化布置研究

以某座斜拉桥为工程背景,首先介绍了基于结构动力特性的传感器优化布置方法,并采用序列法通过多模态的组合对测点进行了优化,在此基础上结合桥梁结构特点和监控需求,提出了优化的传感器布置方案。其次,建立该桥的三维有限元修正模型,获取该桥的动力特性。再次,以振型参与质量系数和MAC矩阵标准为理论基础,对各组合下的模态向量矩阵进行优化布点处理,对桥梁健康监测传感器布点方案进行了研究。最后结合该桥的实际情况,提出传感器优化布置方案。     

独柱墩弯桥健康状态评估研究

基于某独柱墩弯桥健康监测系统,进行了桥梁安全状态的动、静态评定参数设置,并对动、静态评定参数进行了监测与测试。依据监测与测试参数确定了评价指标,并利用评价指标实现了桥梁健康状态的评估。     

基于灰色预测理论的多塔斜拉桥施工监控方法研究

斜拉桥施工过程中若不对临时结构的内力及线形状态进行有效控制,将因误差的累积导致施工结束时整体结构的受力及线形严重偏离设计成桥状态,使得桥梁成桥时无法实现设计的最优状态从而影响结构的可靠性和美观性。常规混凝土斜拉桥的施工过程控制主要有最小二乘方法及卡尔曼滤波法。以钢主梁多塔大跨度斜拉桥作为工程背景,提出基于灰色预测理论的多塔大跨度斜拉桥施工过程控制方法,并将其用于此桥施工过程中初始索力等施工参数的理论计算,并运用此方法对由于温度、材料容重等因素的偏差对桥梁成桥状态的影响进行预测。实践表明运用灰色预测控制方法能高效地实现多塔钢主梁斜拉桥的施工过程控制并能保证桥梁合理成桥状态的实现。     

鄱阳湖大桥主跨斜拉桥健康监测

大型桥梁健康监测是近年来国际上的研究热点。首先给出了桥梁健康监测的概念和监测内容,再以鄱阳湖大桥健康监测项目为工程实例,总结了健康监测中的一些基本的方法,对高、低塔斜拉桥运营状态健康监测中的一些问题进行了探讨,并给出了监测的结果,得出了一些有益的认识。     

矮塔斜拉桥的结构特点和工程质量控制研究

矮塔斜拉桥是介于斜拉桥和连续梁(刚构)桥之间的组合桥型,兼具斜拉桥的纤细柔美和连续梁(刚构)桥的刚劲有力,是一种刚柔互补型的桥梁。随着我国基础建设的快速发展,国内的矮塔斜拉桥也越来越多。通过介绍矮塔斜拉桥的结构特点来反映矮塔斜拉桥的优势,并以平顶山市湛河一桥主桥的施工为例,论述矮塔斜拉桥的施工质量控制,以期为同行提供参考和借鉴。     

桥梁结构实时响应在线监测的简化分析方法

在线弹性假设基础上, 根据有限元理论和桥梁随机车辆（ 行人） 荷载的特点, 讨论并提出了一种通过监测部分位移, 计算桥梁其余位移和桥面荷载的简化分析方法, 解决了桥梁在随机车辆（ 行人） 荷载作用下的荷载确定问题, 建立了动位移和等效节点荷载的有限元列式． 该方法为桥梁结构的在线监测和实时分析提供了理论基础, 适用于连续梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥等桥梁结构形式, 具有实际应用价值     

彭溪河特大斜拉桥风致颤振分析

针对风荷载对斜拉桥作用敏感的特点,结合振动型态特性,探讨了风致颤振机理及分析方法.在此基础上,以彭溪河特大斜拉桥为例,考虑结构几何非线性影响,使用大型桥梁专业软件M IDAS,建立了符合动力特点的空间模型,对成桥、施工危险状态进行了动力特性分析,据此评估了该桥的抗风性能,为大跨斜拉桥抗风设计及动力稳定分析提供参考依据。     

彭溪河特大斜拉桥风致颤振分析

针对风荷载对斜拉桥作用敏感的特点,结合振动型态特性,探讨了风致颤振机理及分析方法.在此基础上,以彭溪河特大斜拉桥为例,考虑结构几何非线性影响,使用大型桥梁专业软件M IDAS,建立了符合动力特点的空间模型,对成桥、施工危险状态进行了动力特性分析,据此评估了该桥的抗风性能,为大跨斜拉桥抗风设计及动力稳定分析提供参考依据。     

独塔空间扭索面-全漂浮体系斜拉桥桥塔施工控制研究

桥梁施工质量判断标准是该桥最终成桥状态与设计最终成桥状态的偏离程度,其偏离程度主要由施工过程中的施工误差因素决定。桥梁施工监控的主要任务:根据实际施工工序进行桥梁有限元仿真分析,为桥梁提供相关施工数据,并在施工过程中,不断监测施工过程实际数据,对理论与实际数据进行对比分析,对已有的施工误差进行及时纠正,通过已纠正的参数,对有限元仿真模型进行修正,并对后续施工进行预测,使得最终成桥状态下的线形以及应力达到设计要求。以太原市摄乐大桥为例,该桥为四跨连续全漂浮体系扭索面斜拉桥,结构复杂、施工控制难度大,为确保施工质量,先对该桥进行有限元分析计算,制定出合理的施工控制方案,为相似类型桥梁施工控制提供借鉴。     

大跨径混合式叠合梁斜拉桥合龙方案研究

为保证大跨径混合式叠合梁斜拉桥在中跨合龙过程中各构件的受力可以满足规范要求,以及成桥之后能达到理想成桥状态,以宜宾盐坪坝长江大桥为研究对象,考虑该桥的结构受力与施工特点,对桥梁合龙过程进行有限元分析,并分析在中跨合龙过程中的温度和合龙段主纵梁吊装方案对结构受力及成桥状态的影响。研究结果表明：温度主要影响合龙口的宽度和成桥后的塔偏,合龙段主纵梁的吊装方案主要影响合龙过程中的桥面板应力和成桥后的梁位移。该研究结果确保了该桥成功完成精准合龙,节约了施工成本,也为同类桥梁的合龙施工提供了参考。     

开封黄河桥七塔部分斜拉桥力学性能分析

部分斜拉桥是最近十多年发展起来的一种经济桥型,其结构特性介于连续梁桥和斜拉桥之间,适合跨径100m～300m的PC梁桥。针对开封桥塔多、连续长度长、桥面宽的特点,对传统部分斜拉桥的设计参数进行了优化。采用MIDAS/Civil桥梁专用程序对开封桥进行结构静力特性分析,说明部分斜拉桥普遍的力学特性和开封桥的个性特点,为今后同类型桥梁的设计提供参考。     

大跨度吊拉组合桥的检测试验研究

对世界首座吊拉组合桥——贵州乌江大桥运用远程非接触桥梁检测技术等手段进行了结构病害检测与静、动载试验,了解该桥的实际状态及静动力特性,从而为评定该桥梁整体结构的安全承载能力和使用性能提供依据．为今后类似桥梁的试验检测与维修加固提供参考。     

唐山港曹妃甸工业区纳潮河斜拉桥的技术研究

纳潮河桥座落于唐山曹妃甸工业区,是河北省第一座大型斜拉桥,该桥地质条件十分复杂,桥梁结构技术含量高,施工难度大。通过总结该桥的施工技术与经验,可为同类型的桥梁施工提供参考借鉴。     

盘锦市辽东湾新区内湖东桥设计

介绍了盘锦市辽东湾新区内湖东桥总体方案设计思路,确定了天鹅造型的单塔空间索面斜拉桥方案,桥梁结构独特、新颖、美观,具有一定的代表性。重点介绍了该桥结构体系、主梁、索塔、主桥钢混结合段、斜拉索等主要构造的设计要点,为同类型桥梁设计提供参考。