用于混凝土小箱梁预制的既有桥梁承载力分析

为积极践行绿色施工理念,减少占用施工临时用地,珠海市洪鹤大桥工程HHTJ1标利用既有桥梁作为混凝土小箱梁的预制场地。因小箱梁预制施工荷载较大且存在偏载的情况,为掌握既有桥梁结构的承载能力,确保既有桥梁结构安全,同时满足预制小箱梁施工对场地的要求,采用Midas/Civil软件建立有限元模型,对既有桥梁结构的强度及刚度进行分析。结果表明:既有桥梁结构在自身荷载及混凝土小箱梁预制施工荷载的作用下,混凝土结构为全截面受压状态,结构强度及刚度处于规范允许范围,其承载能力满足混凝土小箱梁预制施工要求。     

基于承载能力检算系数的桥梁承载能力评价方法

随着经济社会的发展,既有桥梁的健康状况日益受到人们的关注,而承载能力评定是评价桥梁健康状况最重要的内容。评估桥梁的承载能力,荷载试验是最直观的方法。通过内力影响线的反演法能够模拟桥梁结构的真实状态,从而更加准确的评估桥梁的承载能力。     

考虑荷载历史的既有桥梁结构可靠度分析方法

针对既有桥梁结构的特点,建立了考虑荷载历史的可靠度分析模型,并讨论了其计算方法。应用所研究的方法,对一座实际钢筋混凝土桥梁的承载能力可靠度进行了分析和评估;结果表明,荷载历史对该桥可靠度提高的影响不容忽视。     

考虑荷载历史的既有桥梁结构可靠度分析方法

针对既有桥梁结构的特点,建立了考虑荷载历史的可靠度分析模型,并讨论了其计算方法.应用所研究的方法,对一座实际钢筋混凝土桥梁的承载能力可靠度进行了分析和评估;结果表明,荷载历史对该桥可靠度提高的影响不容忽视.     

病害曲梁的梁格评估方法

对于存在显著病害的既有曲线梁桥,将其离散为梁格体系时,应注意到由于桥梁病害的发生致使结构力学性能发生变化,因此梁格参数的取值需考虑发生病害后的结构刚度或结构形式的转变.以某既有病害曲梁上部结构为分析对象,借助桥梁荷载试验正载挠度及偏载挠度结果对梁格理论模型中的结构连接形式和结构参数取值进行修正,在此基础上对结构的承载能力和使用性能进行评估.     

钢筋混凝土旧桥承载能力评估方法研究

随着交通事业飞速发展,既有钢筋混凝土旧桥承载能力评定已经成为桥梁管养单位的工作重心。文中介绍了承载能力评定的方法及流程:包括外观检测、桥梁检算及荷载试验,通过承载能力评定来确定桥梁是否能够满足使用要求。     

基于梁格理论的刚架拱桥分析建模方法及应用研究

刚架拱桥具有刚度大、质量轻、构件少、整体性好、施工简便、造价低、造型美观等优点,在既有桥梁中仍大量存在,尤其浙南地区有大量的该类型拱桥结构。随着我省交通的快速发展以及既有该类型桥梁使用年限的增加,许多既有刚架拱桥出现结构破损、老化、开裂,甚至有些桥梁结构跨中挠度较大等病害。基于交通流量的增加和刚架拱桥该类结构本身承载能力偏低等因素,与其它结构桥梁相比,该类型的桥梁病害出现频率较高,既有该类桥梁的承载能力明显下降,甚至某些桥梁已成为危桥,如果不尽早采取措施,很有可能会造成桥梁失效致灾事故的发生。为评估该类桥梁结构的承载能力,以某既有刚架拱桥为研究对象,利用梁格等效原理,阐述了基于梁格理论的有限元模拟分析模型的构建,并利用有限元程序软件对其进行静力行为分析应用研究,研究结果为该类桥梁的结构分析及承载能力评价具有一定的应用价值和理论参考。     

钢管混凝土拱桥承载能力评估

桥梁结构的老化、车辆荷载的增加、不利环境的侵蚀、养护维修的缺乏等综合因素,使得桥梁结构不可避免地产生各种损伤,导致了桥梁承载力和耐久性的降低,从而过早地失效或丧失功能。结合实际工程背景,进行了病害调查、动静载试验及结构检算,对桥梁现有状况进行检测。结果表明：荷载试验结合理论分析的研究方法能够较好地得到既有钢管混凝土拱桥的承载能力评估结果,同时对今后同类型桥梁结构的维修加固具有一定的借鉴意义。     

预应力CFRP板加固技术在桥梁工程中的应用

由于荷载、环境侵蚀等因素的影响,既有桥梁不可避免的存在老化损伤,因此对桥梁结构进行加固维修已变得尤为重要。本文介绍了预应力CFRP板加固技术的设计原理、施工工艺以及预应力CFRP板加固技术在一座已服役30余年的老化损伤简支梁中的应用,并在该桥加固前后进行了荷载试验,通过试验结果对比分析,对加固效果进行了评定。研究结果表明:碳纤维片材加固技术不但提高了桥梁结构的承载能力、改善了桥梁使用性能,而且取得了良好的经济和社会效益。     

公路中小桥梁承载能力评定方法研究

根据既有桥梁的受力特点和损伤程度，采用承载能力系数方法评定既有桥梁的实际承载能力。分别介绍了对于既有钢筋混凝土桥梁结构正截面和斜截面强度的评定方法。     

车辆动荷载对水闸交通桥结构安全的影响

为了研究水闸与市政道路联合布置时,闸上交通桥车辆动荷载对水闸结构安全和交通安全的影响,以上海市奉贤区南门港水闸为研究对象,建立三维有限元模型,采用线性时程分析法计算了车辆动荷载下交通桥的应力分布。经计算分析,车辆动荷载产生的应力主要由交通桥主梁承担,对水闸主体结构应力影响不大,闸路结合的方案总体是合理的;在不同的车辆参数(标准车辆和吊车,车速分别为60 km/h、80 km/h、100 km/h)和不同车流量下,交通桥主梁跨中应力峰值均不相同,因此为提高水闸运行的安全性,应对过闸车辆限速限载。     

独柱支撑匝道桥抗倾覆验算汽车荷载研究

为减免独柱支撑匝道桥倾覆事故的发生,对该类桥梁抗倾覆验算汽车荷载进行研究。通过对国内外相关规范汽车荷载的比较、已有该类桥梁倾覆事故的汽车荷载调查分析、重载交通汽车荷载模式下该类桥梁倾覆效应的研究,得出:对于重载交通线路,《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)汽车荷载计算的桥梁倾覆效应小,安全度不足,且随着桥梁联长的增长,安全度降低。建议在计算该类桥梁倾覆效应时,汽车荷载以加载总量为主要控制指标(可采用控制单车道折算线荷载集度的方式),具体数值应根据实际条件,就当地发生重载交通的程度确定。     

预应力钢拱加固双曲拱桥的设计分析

在我国,由于许多混凝土双曲拱桥荷载设计标准偏低和长期超载,导致其主拱应力水平过高,威胁了行车安全,急待加固。文中首次提出了预应力钢拱承托加固法,该加固方法可以在不中断交通、不影响通航净空的情况下,通过在加固钢拱内建立预压应力,达到有效降低双曲拱桥混凝土主拱的应力水平并提高其承载能力的目的。结合工程实例,文中分析预应力钢拱承托加固法的设计原理,并介绍了加固设计方法。     

动态交通荷载监测系统在桥梁工程中的应用

以某斜拉桥健康监测系统为基础,介绍了动态交通荷载监测系统的应用。通过动态交通荷载监测系统,得到特定情况下行驶车辆的出现及车辆的重量、车速、轴距、车辆类型以及有关车辆的其他参数。同时通过实际车辆荷载作用下桥梁结构响应与计算值的比对,得出桥梁结构实际承载能力情况,为今后该地区公路桥梁的运营提供真实的荷载依据,同时也为桥梁结构整体性能评价提供参考。     

拱桥吊杆安全性加固改造方案设计研究

部分早期建设的吊杆拱桥因设计理念、技术等限制,吊杆上、下端分别固结于拱肋及主梁混凝土内,为不可更换构件,且吊杆运营状况难以检查。为改善这类拱桥吊杆受力状态,确保结构安全性能,以某下承式钢管混凝土拱桥为背景,进行吊杆安全性加固改造方案设计研究。加固设计时,在2根旧吊杆(采用19-?j15 mm抗拉强度270 ksi低松弛钢绞线)之间增设1根吊杆(采用37-?s15.2 mm抗拉强度1960 MPa高强度钢绞线),新吊杆按恒载状态下各吊点3根吊杆内力相当的原则设计,新吊杆及其锚固结构为可更换构造。通过不同工况下有限元模型计算分析可得:采用该方案加固后,桥梁结构受力状态保持不变,结构安全性显著提高;在新、旧吊杆共同受力的状态下,旧吊杆安全系数约为原设计的1.5倍,新吊杆最小安全系数为6.3;旧吊杆完全失效的极端工况下,新吊杆承载能力满足受力需求。     

基于动载试验的变截面桥梁静载试验结果预测方法研究

为了解决既有桥梁荷载试验成本高、对交通影响大以及容易对桥梁结构造成损伤等诸多问题,提出基于廉价安全的动载试验数据,利用响应面方法对既有桥梁的实际刚度进行智能分析预测,从而达到高精度预测既有桥梁静载试验结果的目的。为实现上述目标,选取典型连续变截面刚构桥作为研究对象,尝试将桥梁主梁变截面参数化,对桥梁关键设计参数进行敏感性分析,并且建立Kriging响应面模型,实现对有限元模型的高精度修正。研究结果表明:基于Kriging模型的有限元模型修正方法能够利用桥梁动载测试结果对初始设计参数进行修正,并进一步预测静载试验结果;该方法成本低廉,对交通影响小且安全性高,这将节省大量的桥梁静载试验费用,同时能够对桥梁的静力行为进行全方面有效的分析和预测。研究结果可为既有桥梁工程的管养维护决策提供新的思路。     

基于特征熵权与样本加权的大跨桥梁多车道交通荷载聚类模型

为满足交通流荷载作用下大跨桥梁结构评估的需要，研究了基于荷载参数特征的交通流状态划分方法。首先，基于实测交通流数据，按照车道属性统计分析得到交通流的单位小时特征参数样本，选择单位小时内车型比例、车头间距及交通流速度作为交通流状态划分的参考特征；其次，改进经典k-means聚类算法以增强其对高维、复杂交通流荷载分类的鲁棒性，即通过引入特征熵值来表征各特征参数对聚类效果的重要性，同时计算样本点与周围样本点的接近程度来赋予样本点权值，以削弱样本离散性对聚类质量的不利影响；最后，通过聚类算法得到11种具有不同参数特征的交通流荷载，分析了其作用下某大跨斜拉桥拉索应力响应及造成的疲劳损伤。结果表明：改进算法的聚类质量指标比原始k-means算法提高了40%以上，对交通流状态划分具有良好的适用性；通过算法得到的不同类别的交通流荷载的特征参数差异性明显，其占有率也大不相同，同一类别的交通流荷载各样本特征参数聚拢效果良好；同车道内不同类别的交通流荷载的拉索等效应力差别较大，其变异系数均在0.2以上，尤其在考虑了不同交通流荷载模型的占有率后，这种差异性进一步增大。上述结果表明该交通流荷载聚类与模拟方法是有效、准确的，对相关大跨桥梁结构安全及耐久性评估有一定的参考价值。     

平列式公铁两用大桥静载试验研究

介绍某平列式公铁两用大桥静载试验情况,并结合ANSYS空间有限元模型,将试验数据与理论计算值和规范值进行分析比较,对其承载能力和安全运营条件作出评价。结果表明:在单独列车荷载的作用下,桥梁整体工作状态较好;在有汽车荷载的偏载作用下,整体工作性能降低;为确保安全,公路应严格限制汽—13级荷载通行。     

轻质砼在大跨度PC桥梁加固中的应用

以某大交通、重交通高速公路一座严重下挠和开裂的（65＋100＋65 m）PC连续梁桥为加固工程实例,介绍了桥面铺装采用LC40轻质砼减载和箱梁内增设体外预应力相结合的主动加固方案。分析了轻质砼的加固效果和优越性;阐述了轻质砼配合比设计,主要力学性能指标,施工工艺,质量改善的具体措施。采用轻质砼能大大减少体外预应力束的用量,减少了结构恒载效应,增加了结构承载汽车活载的能力,提高了桥梁结构加固效率。     

Rice公式外推桥梁荷载效应

在当今,如何对桥梁进行合理评估已成为桥梁工作者的一个重要课题。而在桥梁评估过程中,科研工作者往往需要定量描述评估周期内某座桥梁的交通车辆荷载大小,一般用荷载效应描述。就此根据动态称重系统实测的107国道路段交通荷载数据产生的模拟车流对评估周期内荷载效应极值的计算方法进行了初步研究,以各种跨径简支梁为例,利用Rice外推理论外推各个观测周期的荷载效应极值,并以此作为建立评估荷载模型的基础。