桥梁施工中钢筋用量优化分析

本文应用系统工程的ＬＰ模型分析桥梁施工中钢筋用量的优化问题，通过工程示例对比计算，ＬＰ法钢筋用量比现行桥梁施工现场下料方法节省２０％。     

60 m整体预制混凝土箱梁智慧建造技术研究

为促进大跨度整体预制混凝土箱梁智慧建造,以中山翠亨新区60 m整体混凝土箱梁预制为背景,研究了60 m跨整体混凝土箱梁预制智慧建造关键技术。采用BIM建模生成交互代码指导自动化钢筋加工、生产订单数据网络化、生产设备自动化等钢筋加工智能化技术,实现BIM建模与钢筋自动化加工设备的连接,提高钢筋加工质量,减少人员投入;采用智能控制液压模板控制外模自动横向移动、竖向调整和自动走行定位,内模自动支、拆模,减少人工作业量,提高模板作业效率;采用混凝土自动化生产系统,集成ERP管理系统、视频监控系统、质量监测预警系统和车辆GPS定位系统,实现混凝土原材料、配合比、生产、运输全过程管控;采用智能张拉压浆、自动喷淋养护技术提高箱梁施工质量,减小人为因素影响。智慧建造方式生产效率比传统方式提高约25%,制梁总体成本节约超过10 000元/片,成品质量较传统生产方式更为稳定。     

贴边埋置灌浆波纹钢管锚固连接性能试验研究

在绿色低碳发展理念的倡导下，桥梁预制拼装技术在城市桥梁建设中的应用越来越广泛。依托上海两港大道预制拼装桥梁实际工程，其预制立柱钢筋与盖梁采用灌浆波纹钢管锚固连接。为验证贴边埋置灌浆波纹钢管锚固连接能提供可靠的黏结锚固能力，考虑不同钢筋锚固长度、灌浆与压浆工艺等因素，开展灌浆波纹钢管-钢筋黏结滑移力学行为的拉拔试验研究，研究损伤发展过程、破坏模式、力与位移曲线等力学行为，并进行归纳总结，为实际工程的应用提供技术支撑。     

钢筋混凝土结构中钢筋下料方案的优化

本文介绍钢筋混凝土结构施工中，钢筋下料方案优化设计的理论依据及钢筋下料方案优化设计程序的编制方法。     

桥梁钢筋加工的施工质量控制

钢筋是桥梁的“筋骨”，是保证桥梁结构强度和稳定性的关键，“筋骨”的成型靠钢筋加工来实现。通过多年来桥梁施工、建设管理的实践，介绍桥梁钢筋加工工序、技术要点及钢筋加工施工质量控制措施。     

盾构管片钢筋笼自动加工设备设计及应用技术研究

为解决盾构管片钢筋笼采用人工加工方法人力投入大、加工质量不稳定和安全风险高等难题,开发自动加工设备已是迫在眉睫。以长株潭城际铁路CZTZH-1标工程为依托,通过对盾构管片钢筋笼生产工艺和钢筋加工设备进行系统分析和研究,确定棒材钢筋剪切、单片网成型、物料存储和立体网焊接成型等系统模块的设计方案和参数,完成设备加工制造、工程现场应用以及优化改进,形成有效的流水作业生产线,从而解决盾构管片钢筋笼自动加工的难题,实现加工机械化和自动化,有效降低劳动强度,提高安全性,且焊接质量稳定可控。     

管片钢筋骨架自动焊接技术的设计与应用

为解决当前盾构管片钢筋骨架焊接主要以人工焊接为主，存在劳动强度高、焊接环境差、焊接质量不稳定、焊接效率低下等问题，提出采用自动焊接的方式取代人工焊接。结合自动焊接技术在其他领域中的应用现状，就实现钢筋骨架自动焊接需要解决的具体问题进行分析，基于2步法，同时配套自动焊接生产线及工装夹具设计，即先完成钢筋网片自动焊接，再基于钢筋网片实现整个钢筋骨架的自动焊接。考虑到装备的经济性和灵活性，采用CO2气体保护焊焊接方式。结果表明： 1）钢筋骨架自动焊接系统具有对电力系统要求不高、产品焊接质量均匀可控、系统安全可靠等特点； 2）钢筋骨架自动焊接技术改变了钢筋骨架制作以人工焊接为主的传统加工方式，改善了工人的劳动环境和劳动强度，提高了盾构管片钢筋骨架的焊接质量。     

钢箱梁桥施工BIM模型建模与工程应用

研究了应用于钢箱梁顶推施工的BIM模型建模方法、钢材用量校核方法及施工方案模拟优化的关键。建立了考虑预拱度的钢箱梁模型、含钢筋的桥墩模型,整合形成桥梁施工BIM模型,完成施工场景建模、临时设施建模与施工机械建模,集成项目施工场景模型,完成了钢箱梁吊装、顶推、落梁全过程施工方案模拟检验与吊装作业优化,利用地面三维激光扫描技术,实现了钢箱梁预制节段的数字化处理,完成了与BIM模型的空间偏差分析,基于BIM模型空间坐标信息完成梁段吊装与顶推全过程测量纠偏。相关成果证明BIM技术在桥梁顶推施工中具有很好的适用性,为项目管理人员进行精细化施工质量控制提供了信息化技术手段。     

海域长桥墩身装配化设计发展及探索

海域长桥工程规模大、施工条件恶劣、有效作业时间短，只有通过预制装配化施工，才能保障施工质量、降低施工风险、缩短施工工期、节约工程造价；下部结构预制墩身在跨海桥梁中均有不同程度的应用，但在结构耐久性以及施工便利性方面仍有待发展和提高；通过对现有结构的优化，探索一种新型的预制墩身结构，供类似桥梁参考与借鉴。     

预制梁板施工若干矛盾的处理

本文对浙江省内预制梁板的施工工艺进行研究，通过制作活动棚架改进预制场内运输；通过采用橡胶帽、橡胶条改善对预留钢筋位置的漏浆，通过加宽腹板模板骨架避免模板与钢筋位置冲突，通过采用腹板辅助养生架实现腹板的节水养生.     

公路桥梁钢结构工厂化制造多属性决策评价方法

为了量化评估公路钢桥预制构件工厂化制造中的多属性信息以制定符合实际建设需求的最优制造企业方案，提出基于三角模糊数-TOPSIS法的公路钢桥制造多属性决策评价方法。首先，通过分析与表征公路钢桥预制构件的工厂化制造特点，提出预制生产模式下公路钢桥的层次划分方法，依托钢桥制造方案的属性建立备选制造企业的多属性评价体系；其次，基于制造任务信息模型和制造企业信息模型构建钢桥制造匹配模型，通过本体推理得出备选制造企业；然后，采用三角模糊数和0.1~0.9标度设定法计算备选制造企业方案的属性权重并构建初始多属性决策矩阵，提出改进的三角模糊数-TOPSIS法对备选制造企业方案的规范化多属性决策矩阵进行数学描述并求解得到综合接近度指数，从而实现备选制造企业的优劣排序；最后，将该决策评价方法应用于具体实施案例中，对4种备选制造企业方案进行对比分析。结果表明：4种备选制造企业方案的综合接近度指数依次为0.918，0.745，0.797，0.203，其中，方案1为最佳制造企业策略，方案3可作为次优策略备选。所提出的公路钢桥制造多属性决策评价方法能够科学合理地对公路钢桥预制构件的工厂化制造企业方案进行综合评价并实现自动化决策，为钢结构桥梁的自适应、自治生产奠定基础，提高公路钢桥制造过程的智能化、自治化程度。     

提高公共交通需求量的灵敏度分析方法

对３种交通模式（公交车，一般机动车，自行车）的城市混合交通均衡配流模型进行了灵敏度分析，建立各交通模式的需求及路段流量与公共交通各项特性指标的线性的近似关系式；然后提出合理分配投资金额以使公交需求量达到最大的整数线性规划模型，并设计了求解算法；最后进行了数值试验，实验结果给出了公交车需求与舒适度、转车次数及票价３个参数的近似关系式，以及投资金额的最优分配方案。     

全预制快速架设钢-UHPC轻型组合城市桥梁

为缩短城市高架桥现场作业时间,利用超高性能混凝土良好的力学性能及耐久性,提出一种可整体预制、整跨吊装、快速成桥的钢-UHPC轻型组合桥梁,并针对传统钢-混凝土组合连续梁桥负弯矩区桥面板拉应力过大的情况,提出一种可与梁段整体预制的简支变连续结构。对30m跨径钢-UHPC轻型组合城市桥梁试设计,并与现有方案进行材料用量及经济性能对比;利用MIDAS/Civil软件对试设计桥梁进行荷载组合效应计算,根据计算结果以中国桥梁设计规范为基础,同时借鉴法国UHPC结构设计规程,分别基于塑性设计法和弹性设计法对钢-UHPC轻型组合连续桥梁的承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计计算,并对正常使用极限状态钢筋数量及裂缝宽度的关系进一步探究;建立负弯矩区精细化的局部有限元模型,根据计算结果选择拉应力较大的桥梁纵向接缝进行1∶1足尺模型试验研究。研究结果表明:试设计桥梁在预估价较低的情况下结构高跨比由1/21降低至1/28,自重减至传统钢-混凝土组合桥梁的54%;钢筋数量增加初期,UHPC板裂缝宽度迅速减小,随着钢筋数量继续增大,其对裂缝宽度控制的贡献明显减小;试设计钢-UHPC轻型组合城市桥梁具有足够的抗弯与抗剪承载力,负弯矩区整体应力水平不高,同时试验接缝抗拉强度远大于计算值,满足工程使用要求。     

基于数字孪生理念的跨海桥梁智能维养系统架构研究

桥梁维养系统是实现桥梁高效管养的重要技术手段，智能化运维已成为桥梁管养模式发展的必然趋势，数字孪生技术是实现桥梁数字化、智能化维养的关键技术之一。跨海桥梁由于其工程规模、结构特点及所处区域的特殊性，对桥梁维养工作的要求更高。面向跨海桥梁工程的维养需求，设计了跨海桥梁智能维养系统的总体架构、业务架构、应用架构、数据架构以及技术架构。其中，总体架构由基础层、平台层、应用层以及数据标准、数据安全构成；业务架构按照感知、认知、决策、行动的业务运转模式进行设计；应用架构以业务架构为基础，包括资产管理和业务在线两方面；基于业务架构、应用架构，梳理了系统的数据逻辑链路，形成系统数据架构；技术架构是实现应用架构的技术方案，包含数据采集、数据传输、数据管理、分析处理以及可视化技术5个层级。实践证明，本研究设计的系统架构为港珠澳大桥智能维养系统研发提供了技术支撑，可为其他同类型项目的维养系统研究提供参考。     

整体式液压模板箱梁预制施工技术

在箱梁预制工艺中,钢筋工程、砼工程和张拉压浆工程普通传统模板和整体式液压自动化模板基本上一致,在目前桥梁箱梁预制领域已经较为成熟。本文主要针对整体式液压自动化模板在箱梁施工中的模板安装、模板拆除、模板整体移动施工工艺和操作要点进行了现场施工探索和研究,形成了一套行之有效的施工操作方法,为以后桥梁施工领域箱梁预制规模化、自动化、流水线工厂化生产总结了经验,具有很好的借鉴价值。     

承插式预制拼装桥墩抗震性能研究综述

承插式连接构造是预制桥墩与承台之间的一种拼接方式,与灌浆套筒和灌浆波纹管等以钢筋为对接单元的拼接构造相比施工精度要求较低,与现浇湿接缝,预应力节段干接等构造相比现场作业少,是桥梁下部结构预制拼装的一种有力竞争方案。现从试验研究、理论研究和工程应用三个方面对承插式构造抗震性能研究进行综述,以促进该技术在国内预制拼装桥墩建设中的应用。     

新型预应力混凝土叠合结构桥梁研究

为解决传统预制装配式桥梁结构用于互通区桥梁时存在的问题及局限,提出了一种新型混凝土叠合结构桥梁的设计方法,在详细研究合理梁间距、梁高选择及结构尺寸拟定的基础上,对该结构的受力进行了分析,并提出了方便可行的施工方法;据此,进一步通过对结构布梁方案、预制边梁外挑臂处理、横梁与预制梁连接等构造的研究,提出了提升结构标准化、工厂化制造水平的具体措施。近期的工程实践经验表明,本文提出的新型预应力混凝土叠合结构桥梁,较好地达到了互通区小半径曲线、变宽及超高变化路段桥梁的安全优质、施工便捷和经济耐久的目的。     

钢筋锚固参数对圆桩方柱抗震性能的影响研究

为研究无承台式圆桩方柱连接节点抗震性能，优化圆桩方柱节点钢筋构造，基于有限元拟静力仿真开展不同钢筋锚固长度与锚固形式对比研究。共考虑3种直筒式钢筋与1种敞开式钢筋的圆桩与方柱连接节点方案，分别建立局部实体模型，考虑材料、结构非线性本构及桩-土相互作用边界，对滞回性能、承载能力、刚度退化与延性等进行比较分析。结果表明：各方案连接节点滞回性能良好，刚度退化曲线较为平缓，具有较好延性；采用直筒式钢筋方案，适当减少钢筋锚固长度可提高抗震性能；敞开式钢筋方案较直筒式钢筋方案可提升墩柱刚度，但延性略有下降。     

临界饱和状态交通干线协调控制模型

为提升临界饱和状态下干线车流通行效率，提出了一种基于冲击波理论的干线双向信号协调控制方法。首先，建立了考虑车速变化、转向比例、车道变化等因素的干线交通流模型，分析了临界饱和交通干线交通流运行状态与各参数间的关系。第二，构建了以干线双向通过量最大化为优化目标的混合整数线性规划模型，通过优化干线公共周期和各交叉口绿信比以提高干线通行能力。第三，构建了以延误最小化为优化目标的二次规划模型，并提出了相应的求解算法，通过优化相位差和相位方案实现了干线交叉口的信号协调。临界饱和交通干线协调控制模型由通过量最大化模型和延误最小化模型构成，考虑各交叉口间的制约影响关系，有效避免了排队滞留、溢出、交叉口“死锁”等现象。采用两阶段优化方法，通过通过量最大化模型优化周期及绿信比，继而应用延误最小化模型优化交叉口相位方案及相位差，获得干线系统双向信号协调最优控制方案。最后，应用临界饱和交通状态干线协调控制模型对南京市中山东路10个交叉口进行了信号协调优化，并对优化结果进行了仿真分析。结果表明：临界饱和交通状态干线协调控制模型能对双向临界饱和干线的信号控制方案进行优化，与对照方案相比，优化方案的双向总交通量提升了21.9%，车均延误降低了63.1%，通行能力与服务水平提升显著。     

可拆装混凝土桥梁护栏基础及纵向连接结构形式研究

为满足改扩建工程对桥梁护栏可拆装且满足一定防撞等级的要求，对可拆装混凝土护栏基础形式和纵向连接结构形式进行专门研究。综合考虑受力整体性和拆装方便性，提出地脚螺栓连接、外嵌式、内嵌式和钢筋焊接四种基础方案以及混凝土企El、背部型钢和传力杆三种纵向连接方案。通过计算机仿真分析和台车试验，结合施工方便性分析，进行方案比选，可知焊接钢筋基础和背部型钢连接为最优方案。