公路跨线桥全寿命周期设计方案研究

跨线桥上跨运营线路,其施工架设、养护、维修都受到下穿运营线路的影响.如何能在设计方案阶段便考虑到检测、监测、维修、拆除的安全便捷,成为跨线桥方案设计阶段需要考虑的问题.以辽宁省内一批新建跨线桥为背景,从全寿命周期角度考虑跨线桥设计方案,对各个寿命环节内需要解决的问题、得以实现的方法全面考虑,以保证跨线桥在全寿命周期内自身性能良好、对运营铁路影响小、经济效益最优.通过从运输、架设、设计细节、养护维修、阶段费用和全寿命周期费用等方面对3个方案进行对比分析,得到不同外部条件下所适用的不同的设计方案,为上跨铁路、公路桥梁快速架设、智能养护、全寿命周期成本等方面提供参考.     

跨铁路斜拉桥健康监测与安全评估系统的建立与应用

与普通公路桥梁养护检查相比,跨铁路桥梁评定的检查复杂度、难度更高,投入的养护资金也更多.依托某跨铁路斜拉桥工程,采用无线传感技术便捷部署桥梁健康监测系统,实现快速、低成本的桥梁状态评估,为桥梁养护维修提供客观依据,从而有效降低跨铁路桥梁定检频次,实现更精准的检测资金分配.     

全寿命周期养护成本理念在阳茂高速公路的应用

在广东省高速公路养护工程量逐年增加的情况下,探索科学的养护管理模式已突显出重要的意义。阐述了全寿命周期养护成本理念的涵义,并通过介绍全寿命周期养护成本理念在阳茂高速公路的应用,表明了将全寿命周期养护成本理念引入高速公路养护工作,可以促使项目有依据、有目标、有计划地开展各类养护方案,保证了在"恰当的时间"对"合适的路段"进行"合理的养护",从而使养护资金的利用最大化,路况改善最大化。     

全寿命周期理念在高速公路养护中的实践

路面养护作为一个新的理念已越来越被重视,高速公路沥青路面养护技术是提高公共资产的服务水平,实现资产保值和增值的重要技术手段。全寿命周期管理考虑了包括建设、运营、拆除等阶段的成本,目的在于降低整个寿命周期的总成本。本研究将全寿命周期理念运用于高速公路的养护工作中,依据该理念制订了详细的路面养护计划,并对养护效果进行了跟踪评价。     

路面预防性养护及寿命周期成本分析方法

简要介绍预防性养护理念和预防性养护措施,以及寿命周期成本分析方法在道路项目方案比选中的应用。阐述预防性养护与寿命周期成本分析的关系,应用寿命周期成本分析方法进行预防性养护策略方案的效益及成本分析,通过案例分析阐述寿命周期成本分析计算方法。     

跨海斜拉桥结构预防性养护阶段的检测养护内容与技术措施研究

与出现严重病害再维修处治的结构性修复不同,预防性养护阶段着眼于将来可能引起结构技术状况恶化的萌芽中的缺陷或病害,研究提出了跨海钢箱梁斜拉桥结构预防性养护阶段的具体检测内容、手段与方法。根据跨海钢箱梁斜拉桥的结构和环境特点,结合我国现行相关规范和桥梁全寿命养护的理念,提出了预防性养护阶段的养护工作内容和要求,优化了结构维护处治的技术方案,给出了维护处治的具体技术措施。通过象山港大桥预防性养护的应用和验证,进一步优化了预防性养护的策略和技术细节。     

大跨斜拉桥地震反应分析

大跨度斜拉桥的地震反应分析需要考虑地震的行波效应。该文以一座大跨漂浮体系斜拉桥为实例,建立了该桥的空间动力有限元模型,研究了该桥的动力特性。采用相对运动法,计算分析了不同视波速的地震行波作用下大跨斜拉桥的地震反应,给出了斜拉桥主梁跨中和塔底内力以及纵桥向位移的地震响应规律,取得了一些有价值的结果,可为大跨斜拉桥的抗震设计提供参考。     

近断层脉冲型地震动作用下大跨斜拉桥的地震响应特征分析

以一座双塔双索面半飘浮体系大跨度斜拉桥为工程背景,计算分析了纵向+竖向和横向+竖向激励下近断层脉冲型地震动、近断层非脉冲型地震动和远场地震动对大跨斜拉桥地震响应的影响.结果 表明:近断层脉冲型地震动、近断层非脉冲型地震动和远场地震动作用下,大跨斜拉桥主塔和主梁的地震响应规律基本相同;近断层脉冲型地震动对大跨斜拉桥主塔和...     

基于预防性养护的桥梁全寿命周期养护策略

针对桥梁全寿命周期养护策略问题,提出基于预防性养护的养护策略,基于预防性养护的全寿命周期养护策略是以经济分析理论为基础来评价可选方案的长期经济效率的一种技术,它考虑了预防性养护方案本身的费用和寿命周期内的其他相关费用,获得满足所求性能目标下的长期费用最低的方案。     

基于全寿命周期的国道养护综合效益分析

为证明全寿命周期分析法(LCA)在国道养护工程中的可适用性，以G351国道浙江省内公路路面养护工程为例，拟定不同的大修方案，采用LCA对其进行路用性能测算、经济效益分析、绿色环保及交通保畅分析，依据不同设计方案呈现出的衰变速率、费用、绿色环保性及交通开放速率选定最优方案。研究结果表明，铣刨32cm后，回铺5cm SBS改性AC-16+7 cm SBS改性AC-20+20cm ATB-25的方案更加适用于此国道全寿命周期养护工程的建设，并能达到养护工作量小、经济效益高、可快速开放交通的综合效果，从而为全国国道实行全寿命周期养护奠定基础。     

基于逆可靠度法的大跨悬索桥主缆安全系数评估

提出了一种基于逆可靠度法的大跨悬索桥主缆安全系数评估方法。该方法通过给定结构的目标可靠度指标反求主缆安全系数,计算出的主缆安全系数既考虑了结构参数中不确定因素的影响,又满足了预先给定的主缆可靠度水平。运用该方法评估了主跨跨径范围为2 000~5 000 m的悬索桥主缆安全系数。结果表明,参数的不确定性对悬索桥主缆安全系数会产生较大影响,忽略参数不确定性的影响会导致过高地估计主缆安全系数。     

500 m级钢管拱桥成拱计算与控制方法

在大跨径的钢管混凝土拱桥中，钢管拱肋的斜拉扣挂成拱过程面临计算困难、大悬臂结构频繁调整、成拱状态偏离等难题。在成拱的理论计算方面，引入了基于无应力参数精确控制的成拱控制方法，明确了大跨径钢管拱斜拉扣挂施工过程控制目标。基于该控制方法，构建了钢管拱桥的成拱计算理论方法。该计算理论首次给出了钢管拱肋合龙前后的力学状态联系方程，建立了成拱后拱肋线形误差与施工过程索力的数学关系，构建了同时考虑施工全过程约束条件与成拱后线形偏差的一次调索优化模型。该一次调索优化模型可在任意给定的成拱线形误差范围和施工过程中的塔偏、封铰、合龙等耦合约束条件下，求解最优的扣背索一次张拉索力。在成拱施工控制方面，首次提出采用三维扫描技术进行大型钢管拱肋的无应力参数精确控制与检测方法，给出了详细的封铰控制、拱肋节段无应力参数控制和合龙控制的具体实施方法。在跨径为507 m的合江长江公路大桥的建设全过程,采用了所提出成拱计算理论与控制方法。实践表明:所提出的成拱计算理论具有控制目标少、计算目标明确、索力分布与张拉最优的优点；所提出的控制方法确保了钢管拱肋制造与安装无应力尺寸的精度，极大地减少了施工过程中拱肋线形误差调整次数。大桥拱肋成拱后实测结果表明，拱肋线形与应力状态与一次落架状态吻合良好。     

江汉湾桥两种钢拱安装方案的建安费对比

随着国民经济的发展,对于桥梁的形式,人们在安全实用的基础上,增加了对美的追求。近年来,拱桥因造型优美受到了人们的广泛青睐。然而,目前的市政定额体系对大跨度钢桁拱桥的费用测算实例较少,因此通过结合江汉湾桥实际情况,运用造价软件对大跨度钢桁拱桥的工法进行分析,对比架梁吊机施工和缆索吊机施工两种不同工法的建筑安装工程费用,分析两种工法在缆索吊、码头、栈桥、平台等方面的差异,为今后大跨度钢桁拱施工方案的选择提供参考。     

基于 Midas 有限元下的大跨斜拉桥成桥索力优化

为了深化对大跨斜拉桥成桥索力优化问题的认识,根据斜拉桥合理成桥状态的确定原则,阐述各类方法的求解思路与优化过程。大跨斜拉桥成桥索力优化,仅靠一种方法完成索力优化是不够精确的。通过论述斜拉桥合理成桥状态的基本原则,介绍了常用的几种成桥索力优化方法。首先选择最小弯曲能法获得初始索力,并使用影响矩阵法进行二次优化,对成桥索力状态进行叙述。基于大型有限元软件Midas Civil建立斜拉桥模型,以合理成桥状态为控制目标,对背景桥梁成桥索力进行优化。     

基于加固寿命周期成本最小的桥梁维修决策

提出了桥梁维修加固应该像新建桥一样进行寿命周期成本分析,同时提出了加固桥梁的加固寿命周期成本的概念,为加固决策提供了一种决策方法。应用年值成本概念对寿命周期不一样的方案进行比较。     

缆索风荷载对悬索桥风效应的影响研究

随着悬索桥跨径的增大,缆索直径和作用在缆索上的风荷载都将相应增加,对悬索桥静风效应和动力风效应（主要是指空气动力稳定性）的影响将可能不容忽视。通过推导,建立了作用于缆索上风荷载的计算模型。以润扬长江大桥为背景,分析了缆索风荷载对悬索桥静风效应和空气动力稳定性的影响。结果表明：缆索风荷载对悬索桥静风效应的影响比较显著,但对于空气动力稳定性则没有影响。     

大跨度悬索桥的颤振稳定性研究

颤振稳定性是大跨度悬索桥设计中倍受关注的重要问题。运用大跨度桥梁的三维非线性颤振分析方法,以润扬长江大桥为背景,对影响悬索桥颤振稳定性的一些设计参数如桥跨布置、矢跨比、边主跨比、加劲梁的高度、恒载集度及其支承体系等进行了分析,指出了影响大跨度悬索桥颤振稳定性的主要设计参数,并探讨了具有良好抗风性能的大跨度悬索桥合理结构体系。     

基于群索索力域的斜拉桥结构性能状况评估

针对目前依据单根斜拉索索力值变化评估斜拉桥运营健康状态的不足,提出一种基于群索索力域映射斜拉桥性能状况的方法。该方法基于蒙特卡罗法模拟获得斜拉桥群索索力域,在实测索力与群索索力域间做相异度最小寻值,根据桥梁结构不同的极限状态定义评估阈值。以国内某已建24年的大跨径预应力混凝土斜拉桥为工程实例,基于近6年(2013~2018年)实测索力数据,依照提出的新评估方法与传统评估方法对主梁结构性能状态进行评估。结果表明:传统评估方法仅得出2013年单根索力变化幅值超限的结论;新评估方法得出2013年、2018年主梁跨中截面存在消压风险,需要持续跟踪关注。该方法可定量、直观地分析评估群索索力变化对桥梁结构受力状况的影响,为桥梁的科学管养决策提供依据。     

黏滞惯性质量阻尼器对斜拉索减振效果的数值分析

随着斜拉桥跨度的增大，斜拉索长度也越长，会同时存在发生风雨激振和涡激共振的可能性。风雨激振参与模态主要为低阶，涡激共振参与模态为高阶，这给斜拉索减振阻尼器的设计带来了新的挑战。采用数值方法，研究了黏滞惯性质量阻尼器（Viscous Inertial Mass Damper，VIMD）的斜拉索减振效果。首先，将斜拉索简化为张紧弦，建立了斜拉索-VIMD系统的运动微分方程，采用有限差分方法对方程进行数值求解。然后，以苏通大桥A30号斜拉索为工程背景，研究了各参数对该系统模态阻尼比的影响。最后，研究了阻尼器支架刚度对斜拉索-VIMD系统减振效果的影响，并将数值解与近似解析解进行对比。研究结果表明：在传统的黏滞阻尼器中并联惯性质量单元，可显著提高斜拉索的模态阻尼比，非常有利于减振；斜拉索-VIMD系统各阶模态的量纲为1的阻尼比曲线不重合，这与传统的斜拉索-VD（Viscous Damper）系统不同；斜拉索-VIMD系统的模态阻尼比随支架刚度的减小而急剧减小。     

东莞水道特大桥钢管拱肋吊装扣挂系统设计

在钢管混凝土拱桥施工中，无支架缆索吊装斜拉扣挂法施工目前使用最多。以东莞水道特大桥为例，详细介绍了钢管拱肋悬拼过程中的扣挂系统，分析了扣索索力及塔架的强度及稳定性，为同类工程临时结构的设计提供了参考。