面向30年的长寿命沥青路面设计研究

以江苏省某柔性基层长寿命路面结构为基础,分别采用疲劳极限理论和累积损伤理论进行结构设计研究,分析不同设计理论的关注要点。研究结果表明,采用疲劳极限理论,模量采用20℃下动态模量时,沥青路面结构的力学响应显著低于长寿命路面的设计要求,采用最不利条件下实际温度场对应的动态模量时,原路面结构不能满足设计要求,且沥青层内最大水平弯拉应变出现在中面层底;采用累积损伤理论,低剂量水泥稳定碎石底基层的疲劳寿命难以满足设计要求。综合模量、厚度等敏感因素分析,得到符合设计交通量条件的长寿命沥青路面结构。     

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.     

日本铁路桥梁抗震设计中延性率的评价方法

在结构延性抗震设计中,构件以及结构的延性能力计算结果是影响结构抗震性能评价的重要参数。铁路高架桥梁多采用单层或多层刚架,多次超静定结构的破坏形式十分复杂,合理评价它的变形能力是桥梁抗震设计所面临的重要课题。根据作者过去在这一方面的设计经历,介绍了日本现行铁路高架桥设计采用的构件延性率计算方法,以供桥梁抗震设计参考。     

结构可靠性理论与传统设计理论的不同特征

采用以结构可靠性理论为基础的多系数极限状态设计方法已经成为国际结构工程界的大趋势,我国在结构可靠性理论研究和应用上已和国际标准接轨。比较了按结构可靠性理论进行设计与传统设计理论的不同特征。     

BIM技术在常泰长江大桥主航道桥设计阶段的应用

常泰长江大桥集高速公路、普通公路、城际铁路三种交通功能于一体,其主航道桥为主跨1 176m的公铁合建斜拉桥,采用了多种创新结构。该桥在设计阶段全面采用BIM技术进行正向参数化设计,为结构创新提供助力,缩短设计时间,保证设计质量。通过对沉井、桥塔、主梁进行建模方法研究,比较自顶向下和自底向上两种建模方法的适用场景,提出减少重复建模工作量和提高参数传递自动化的思路并成功应用。沉井采用自顶向下与自底向上相结合的方法设计;桥塔采用自顶向下的方法设计;主梁创新地采用基于面向对象法自底向上的方法设计。BIM技术在该桥设计阶段的应用,对多种复杂的桥梁结构BIM建模均有参考意义。     

新型长寿命沥青路面结构力学指标的正交分析

针对我国高速公路多采用半刚性基层沥青路面结构,国外多为柔性基层结构,提出复合式基层结构。通过引进国外长寿命路面设计理念,提出新型长寿命沥青路面结构的力学设计指标;运用正交试验方法,设计了正交表L_(32)(4~9),通过极差分析得出影响力学设计指标的最不利因素,提出路面结构的最优组合。     

以位移为基础的钢筋混凝土连续梁桥抗震设计方法

利用等效线性化方法将钢筋混凝土(RC)连续梁桥结构简化为多自由度线弹性体系,采用振型反应谱的概念研究了结构在横向地震作用下考虑多阶模态效应的直接基于位移的抗震设计方法。探讨了连续梁桥的上部结构(主梁)及桥墩(台)刚度的变化对结构横向振动模态质量与模态周期的影响,给出了多阶模态设计方法的具体设计过程。对对称与非对称连续梁桥采用相同的设计步骤进行基于位移的抗震设计,并对设计算例用非线性时程分析验证了设计结果的合理性。     

预制梁在匝道桥中的适用范围研究

互通匝道桥大多位于小半径平曲线上,为适应曲率变化,设计一般采用现浇结构。由于现浇结构存在造价高、工期长、支架风险高等缺点,目前的部分项目也采用了预制结构。但是什么情况下采用预制结构,各设计单位千差万别,缺乏一个统一的标准。针对这一情况,通过对现有项目进行调查,对建设条件、设计以及施工等方面进行了研究,最终得出预制梁在互通匝道桥中的适用范围,给读者在匝道桥设计方面予以借鉴。     

复合与叠合式地下车站结构设计要点比较分析

地铁明挖地下车站通常采用复合式及叠合式结构体系,这两种结构的围护在整个结构受力体系中的作用、荷载作用模式、设计处理方法、防水及施工措施上都不尽相同。该文主要从以上几个方面对这两种结构体系的不同点进行了比较,并结合工程实例,对比分析了边界条件相同情况下,采用复合式结构及叠合式结构的各自结构构件设计尺寸、构件体积含钢量,最终得出在工程许可的情况下,采用叠合式结构,经济上优于复合式结构。     

超长地下结构设计关键措施的实施方法研究

该文就超长地下室结构无缝设计的关键问题进行了探讨,系统总结了为减少结构超长带来的混凝土收缩应力、温度应力以及差异沉降对结构带来的不利影响,实际工程中所采用的关键措施的设计方法及注意事项,对超长地下结构的设计具有一定的参考价值。     

大型桥梁健康监测系统的数据采集子系统设计方法

针对大型桥梁结构健康监测系统具有传感器类型多、信噪比小等特点,系统研究大型桥梁结构健康监测系统的数据采集子系统的设计方法。首先分析桥梁结构健康监测所采用的传感器的输出信号特征、输出信息量特征和空间分布特征;在此基础上,研究数据采集子系统的设计内容和原则,以及硬件、软件和基于网络的设计方法;最后,采用该设计方法为滨州黄河公路大桥健康监测系统设计了数据采集子系统。系统的运行表明,文章建立的设计方法是可行的。     

重庆菜园坝长江大桥结构细节设计

重庆菜园坝长江大桥主桥设计首创组合式刚构-系杆拱拱式桥梁结构体系,设计上采用了“钢”与“混凝土”的材料组合,同时又采用预应力混凝土刚构与钢箱系杆拱的结构组合。要使这一组合式拱桥结构体系安全、经济、美观,结构的细节设计尤为重要,它是确保该桥体系成立的关键,又是确保大桥安全营运的基础。对该桥的边墩接头、系杆锚固键、钢混凝土接头及前次横梁等部分结构的细节设计做简要介绍。     

小榄水道桥L2号墩承台钢板桩围堰设计与施工

本文介绍了小榄水道桥主L2号墩承台钢板桩围堰的设计及施工方案,设计中选用钢板桩作为主受力结构,选用钢管作为内支撑结构,围堰结构采用手动计算为主,软件辅助的方法进行验算。土压力采用朗金理论进行计算,钢板桩结构采用等值梁法和盾恩近似法进行计算。因水的流速很小,在围堰结构验算时忽略不计。     

基于试验设计与PSI决策相结合的白车身前端结构轻量化设计

为提高白车身轻量化设计效率,提出了一种试验设计与PSI决策相结合的轻量化设计策略。首先对白车身基本静-动态性能和正撞安全性能进行有限元分析,并通过车辆正撞试验验证有限元模型的准确性。然后采用贡献度分析对白车身前端结构进行设计变量筛选。接着通过试验设计获得白车身前端结构轻量化备选解。最后采用PSI法对众多备选解进行多目标决策,获得最佳轻量化方案。结果表明,轻量化设计后,白车身前端结构质量减轻4.43 kg,轻量化率达7.23%,同时白车身性能均满足设计基线要求。     

宽幅预制箱梁的开发思路

本文针对目前国内公路25～40m跨径的桥梁提出采用宽幅箱梁的设计思路,从各个角度如结构受力情况、结构耐久性、经济性分析进行比较,为公路桥梁建设计提供新的设计思路。     

天津永定新河特大桥设计要点

论述了天津永定新河特大桥桥梁结构选型、总体布置、结构特点、抗震设计及施工方法等问题。指出跨径100～300m范围内,矮塔斜拉桥相对连续梁具有更好的耐久性、使用性及景观效果;在矮塔斜拉桥结构参数设计方面,推荐采用高塔型矮塔斜拉桥;针对永定新河特大桥特定设计条件,对桥梁进行了减隔震设计,大大提高了结构的抗震性能,节约了工程造价。同时综合比选各种施工方法,确定了主梁采用一次成形、不设置合龙块的支架法施工。     

基于有限元的弹性应力配筋法在复杂结构设计中的应用

为研究非杆系复杂结构的配筋设计,以某斜拉桥塔梁墩固结段为例,采用ANSYS建立局部结构实体模型,将应力结果应用到非杆系复杂结构的弹性应力配筋公式中,进而计算配筋量。结果表明,采用基于有限元的弹性应力配筋法操作简单,可用于指导复杂结构配筋设计与校核。     

四平市东丰路跨铁路立交主桥设计

四平市东丰路跨铁路立交桥主桥结构形式采用独塔单索面混合梁斜拉桥,跨径布置为90 m+169 m。斜拉桥采用转体施工,设计转体总重量2.55万t。该桥目前为国内转体跨径最大的斜拉桥,同时也是首座转体施工的混合梁斜拉桥,结构构造及受力复杂,设计技术难度大,采用了一系新技术、新工艺。该桥的设计研究对于跨越铁路的大跨度桥梁建设和设计提供了新思路,可供相关专业人员参考。     

基于性能桥梁抗震设计研究

简述了基于性能抗震设计的主要内容、设计方法及桥梁采用IDA（Incremental dynamic analysis）方法对结构系统进行易损性研究,从而为桥梁结构基于性能抗震设计提供基础,对实际工程设计有一定的借鉴意义。     

桥梁受船舶碰撞的动力计算方法

计算了斜拉桥、连续梁和刚构桥在船撞动力作用下的响应,以考察船舶撞击力在航道桥设计中的重要性;对动力和静力方法的计算结果进行了比较分析,结果表明,对于所分析的几种桥型,采用静力计算方法得到的船撞结构内力、位移值与采用动力方法得到的船撞结构内力、位移值有很大的差别。对于设计,静力法过于粗糙,建议在桥梁船撞设计中采用动力计算方法进行船撞桥梁结构内力的计算。